手性活性颗粒驱动下柔性囊泡/刚性圆的定向旋转和扩散

发布时间：2021-09-03 03:38

　　活性物质系统能够在非平衡条件下从外部获得能量从而主动地运动,随机波动和自驱动之间的竞争使它们进入一个远离平衡的状态,所以它们的行为只能在非平衡统计物理的框架内解释和理解,对它们的深入研究能为非平衡统计物理提供一个理想的模型系统。在生物领域中,许多细胞扮演着自驱动颗粒的角色,如一些真核细胞,它们能够运用不同的方式在流体环境下定向移动,因此结构设计适当的活性颗粒能够将能量转化成所需的用途,这在物理学、化学、医学等领域中有广泛的潜在应用。本论文采用过阻尼朗之万动力学方法,研究了用手性活性颗粒填充的二维柔性囊泡和刚性圆的动力学行为,观察到柔性囊泡和刚性圆的单向旋转现象。对于柔性囊泡,其旋转角速度主要取决于填充手性活性颗粒的面积分数及其角速度。同时存在一个最优的活性颗粒角速度参数,使得囊泡的旋转角速度能取其最大值。而囊泡的形状也受填充的活性颗粒的角速度、面积分数,以及囊泡周长等的影响。在低活性颗粒浓度下,当活性颗粒角速度很大时,囊泡曲率的连续性受到严重破坏;而在高浓度下,活性颗粒几乎均匀地分布在囊泡内,导致囊泡各处的曲率较为均匀且形状接近于圆形。对于特殊设计的刚性圆,旋转角速度主要取决于填充手性... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１自然界中常见的集体行为

图１．２棘轮在细菌浴中旋转

图１．３受限区域中自驱动体系的一些现象

【参考文献】：
博士论文
[1]半刚性高分子链熔体中的熵相互作用及离子相互作用引起的DNA凝聚/解凝转变[D]. 蒋杨伟.浙江大学 2017
[2]熵焓共同作用下纳米粒子/高分子复合体系的自组装[D]. 张冬.浙江大学 2015



本文编号：3380324