充满活性胶体棒的可操纵囊泡机器人的复杂运动
摘要：通过将粒子限制在具有非均匀曲率的刚性边界膜（囊泡）中，我们引入了一种控制二维群体的活性长条状粒子轨迹的方法。我们表明，推进剂会自发地在膜壁上形成聚类，并共同推动囊泡，使其变成一个活性超结构。为了进一步指导超结构的运动，我们在刚性膜边界上添加了不连续的特征，形成一个弯曲的尖端，它作为一个转向部件来引导囊泡的运动。我们报告了体系的几何和材料性质，如活性长条的纵横比和佩克勒数，以及膜的弯曲角度和柔韧性，决定了在弯曲约束附近的活性粒子的堆叠，并诱导了超结构的多样化动态行为，包括在弯曲方向和相反方向上的线性和圆形运动。通过对这些不同行为的系统研究，我们设计出了可以通过调节约束参数实现可切换和可逆运动的囊泡。观察到的现象为颗粒运输提供了一种有希望的机制，并可以用作在复杂和曲折环境中导航活性物质的基本元素。
作者：Sophie Y. Lee, Philipp W. A. Sch"onh"ofer, Sharon C. Glotzer
论文ID：2308.13059
分类：Soft Condensed Matter
分类简称：cond-mat.soft
提交时间：2023-08-28