Self-organization of Janus particles: Impact of hydrodynamic interactions in substrate consumption for structure formation

杰纳斯 化学物理 基质(水族馆) 构造形成 粒子(生态学) 杰纳斯粒子 化学工程 动力学 悬挂(拓扑) 化学 动能 流量(数学) 材料科学 纳米技术 机械 物理 经典力学 纯数学 工程类 同伦 地质学 海洋学 银河系 量子力学 数学
作者
J. D. Torrenegra-Rico,A. Arango-Restrepo,J. M. Rubı́
出处
期刊:Journal of Chemical Physics [American Institute of Physics]
卷期号:161 (22)
标识
DOI:10.1063/5.0236588
摘要

We show that the formation of active matter structures requires them to modify their surroundings by creating inhomogeneities such as concentration gradients and fluid flow around the structure constituents. This modification is crucial for the stability of the ordered structures. We examine the formation of catalytic Janus particle aggregates at low volumetric fractions in the presence of hydrodynamic interactions (HIs). Our study shows the types of structures formed for various values of the kinetic constant of the catalytic reaction. The presence of HI causes the aggregate particles to have higher mobility than in the case of the absence of such interactions, which is reflected in the behavior of the pair distribution function. Although HI decreases energy conversion efficiency, they play a significant role in the formation of complex structures found in nature. Self-organization of these structures is driven by direct feedback loops between structure formation and the surrounding medium. As the structures alter the medium by consuming substrate and perturbing fluid flow, the substrate concentration, in turn, dictates the kinetics and configuration of the structures.

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
rsdggsrser完成签到 ,获得积分10
6秒前
HY完成签到 ,获得积分10
6秒前
WL完成签到 ,获得积分10
11秒前
无言完成签到 ,获得积分10
17秒前
JUN完成签到,获得积分10
19秒前
ll完成签到,获得积分10
20秒前
瞿人雄完成签到,获得积分10
22秒前
shacodow完成签到,获得积分10
22秒前
没心没肺完成签到,获得积分10
24秒前
科目三应助摆渡人采纳,获得10
26秒前
学术霸王完成签到,获得积分10
28秒前
29秒前
beak完成签到,获得积分10
29秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
MLJ完成签到 ,获得积分10
30秒前
wwe完成签到,获得积分10
30秒前
guhao完成签到 ,获得积分10
32秒前
abcd_1067完成签到,获得积分10
33秒前
白露完成签到 ,获得积分10
36秒前
Crystal完成签到,获得积分10
37秒前
久晓完成签到 ,获得积分10
38秒前
38秒前
发sci发布了新的文献求助10
45秒前
HAPPY完成签到,获得积分10
46秒前
lyb1853完成签到 ,获得积分10
52秒前
坚强飞兰完成签到 ,获得积分10
55秒前
1分钟前
海之恋心完成签到 ,获得积分10
1分钟前
七薇完成签到 ,获得积分10
1分钟前
LSY发布了新的文献求助10
1分钟前
xiuxiu125完成签到,获得积分10
1分钟前
leapper完成签到 ,获得积分10
1分钟前
忧郁小丑完成签到 ,获得积分10
1分钟前
tlh完成签到 ,获得积分10
1分钟前
万能图书馆应助唯一采纳,获得30
1分钟前
缓慢的饼干完成签到,获得积分10
1分钟前
Nsy9802完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Akim应助发sci采纳,获得10
1分钟前
LSY完成签到,获得积分10
1分钟前
上官若男应助LSY采纳,获得10
1分钟前
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
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Research Methods for Business: A Skill Building Approach, 9th Edition 500
Social Work and Social Welfare: An Invitation(7th Edition) 410
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6051269
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7857905
关于积分的说明 16267509
捐赠科研通 5196312
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2780578
邀请新用户注册赠送积分活动 1763511
关于科研通互助平台的介绍 1645535