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Self-propulsive active nematics
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AI
DOI：10.1098/rsta.2024.0272.png)
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摘要
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越来越多的证据表明，活性物质表现出混合对称性的实例，这些实例无法完全由极性或向列相形式主义描述。在这里，我们引入了一个将自推进整合到活性向列相框架中的最小模型。我们的线性稳定性分析揭示了自推进如何改变不稳定的起始点，从根本上改变了动力学景观。数值模拟证实了这些预测，表明自推进诱导了拓扑缺陷的反超均匀性、巨大的密度波动、涡度中的异常长程有序以及非普适的自相似能量级联。值得注意的是，这些长程有序状态在活性质子湍流区域中就已经出现，远早于向群体状态转变。此外，我们的分析强调了自组织对自推进的非单调依赖性，最佳状态的特征是相关长度的峰值。这些发现对于理解自推进的活性向列相系统（如迁移细胞层或聚集细菌）具有重要意义，并为设计具有定制集体行为的合成系统提供了新途径，弥合了活性向列相系统与自推进系统之间的差距。本文是主题特刊“生物流体动力学：新兴方向”的一部分。
Keyword:
self-propulsion
active nematics
motility
active fluids
期刊
P
IF:
3.7
论文数:
7.8K
被引数:
2.8W
机构
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