Symmetry Breaking of Self-Propelled Topological Defects in Thin-Film Active Chiral Nematics

偏斜 液晶 拓扑缺陷 对称(几何) 物理 活性物质 镜像对称 扭转 手性(物理) 凝聚态物理 对称性破坏 壳体(结构) 薄膜 自发对称破缺 经典力学 材料科学 量子力学 几何学 显式对称破缺 细胞生物学 生物 数学 复合材料
作者
Weiqiang Wang,Haijie Ren,Rui Zhang
出处
期刊:Physical Review Letters [American Physical Society]
卷期号:132 (3) 被引量:2
标识
DOI:10.1103/physrevlett.132.038301
摘要

Active nematics represent a range of dense active matter systems which can engender spontaneous flows and self-propelled topological defects. Two-dimensional (2D) active nematic theory and simulation have been successful in explaining many quasi-2D experiments in which self-propelled $+1/2$ defects are observed to move along their symmetry axis. However, many active liquid crystals are essentially chiral nematic, but their twist mode becomes irrelevant under the 2D assumption. Here, we use theory and simulation to examine a three-dimensional active chiral nematic confined to a thin film, thus forming a quasi-2D system. We predict that the self-propelled $+1/2$ disclination in a curved thin film can break its mirror symmetry by moving circularly. Our prediction is confirmed by hydrodynamic simulations of thin spherical-shell and thin cylindrical-shell systems. In the spherical-shell confinement, the four emerged $+1/2$ disclinations exhibit rich dynamics as a function of activity and chirality. As such, we have proposed a new symmetry-breaking scenario in which self-propelled defects in quasi-2D active nematics can acquire an active angular velocity, greatly enriching their dynamics for finer control and emerging applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刘研发布了新的文献求助10
刚刚
haliw完成签到,获得积分10
刚刚
Rex完成签到,获得积分10
刚刚
胡子拉碴完成签到,获得积分10
1秒前
Nole应助蔡龙玉采纳,获得10
1秒前
帅气雪糕发布了新的文献求助10
1秒前
机灵雅柏完成签到,获得积分10
1秒前
天鹅有罪完成签到 ,获得积分10
1秒前
852应助年轻龙猫采纳,获得10
2秒前
科研通AI6.2应助酒尚温采纳,获得30
2秒前
2秒前
科研蜗牛完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
厉飞雨完成签到,获得积分20
3秒前
生动的战斗机完成签到,获得积分0
3秒前
3秒前
满意发布了新的文献求助10
4秒前
xxk给karaha的求助进行了留言
4秒前
zhou发布了新的文献求助10
4秒前
请叫我朱杰完成签到,获得积分20
5秒前
认真的纸飞机完成签到 ,获得积分10
5秒前
BinyuZhnag完成签到,获得积分10
5秒前
布布完成签到,获得积分10
6秒前
zw完成签到 ,获得积分10
6秒前
Jasper应助抗体小王采纳,获得10
6秒前
Ava应助ale采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
舒适新梅完成签到,获得积分10
8秒前
悦耳觅夏完成签到 ,获得积分10
8秒前
pokki完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
pp发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
鳗鱼大炮完成签到 ,获得积分10
9秒前
一一完成签到,获得积分10
9秒前
科研通AI6.4应助臭小子采纳,获得10
9秒前
10秒前
xiaogao完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 2500
Atlas of Aligner Treatment and Planning A Case-Based Approach 1000
Rocket Propulsion Elements, 10th Edition 800
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Curating Socialism: A Handbook of International Art Exhibitions 1947-1989 530
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7456952
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9053306
关于积分的说明 19296825
捐赠科研通 7080112
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3242925
关于科研通互助平台的介绍 2410633
邀请新用户注册赠送积分活动 2227463