Collective behavior of chiral active particles with anisotropic interactions in a confined space

活性物质 物理 各向异性 涡流 手性(物理) 群体行为 振荡(细胞信号) 参数空间 集体行为 联轴节(管道) 化学物理 经典力学 凝聚态物理 对称性破坏 自发对称破缺 材料科学 机械 化学 量子力学 光学 几何学 社会学 数学优化 Nambu–Jona Lasinio模型 数学 冶金 生物化学 细胞生物学 人类学 生物
作者
Ting Lei,Chaonan Zhao,Ran Yan,Nanrong Zhao
出处
期刊:Soft Matter [Royal Society of Chemistry]
卷期号:19 (7): 1312-1329 被引量:21
标识
DOI:10.1039/d2sm01402e
摘要

Extensive studies so far have indicated that chirality, anisotropic interactions and spatial confinement play important roles in collective dynamics in active matter systems. However, how the overall interplay of these crucial factors affects the novel phases and macroscopic properties remains less explored. Here, using Langevin dynamics simulations, we investigate the self-organization of a chiral active system composed of amphiphilic Janus particles, where the embedded anisotropic interaction orientation is assumed to be either the same or just opposite to the direction of active force. A wealth of dynamic phases are observed including formation of phase separation, clustering state, homogeneous state, spiral vortex flow, swarm and spatiotemporal oscillation. By tuning self-propelled angular speed and anisotropic interaction strength, we identify the non-equilibrium phase diagrams, and reveal the very non-trivial modulation of both vortex and swarm patterns. Intriguingly, we find that strong chirality-alignment-confinement coupling yields a self-driven spatial and temporal organization periodically oscillating between a counterclockwise vortex and a clockwise one. Our work provides a new understanding of the novel self-assembly arising in such a confined system and enables new strategies for achieving ordered dynamic structures.
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
汉堡包应助嗯嗯采纳,获得10
1秒前
科研通AI6.4应助suliuyin采纳,获得10
1秒前
英姑应助沅儿采纳,获得10
1秒前
2秒前
三明治发布了新的文献求助10
2秒前
Snape完成签到,获得积分10
2秒前
111完成签到,获得积分10
2秒前
xiangjun发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
科研通AI6.2应助manman采纳,获得10
6秒前
勋出色完成签到,获得积分10
6秒前
terra发布了新的文献求助10
7秒前
liam完成签到,获得积分10
7秒前
华仔应助东北三省采纳,获得10
9秒前
万能图书馆应助知性的悲采纳,获得10
10秒前
10秒前
隐形曼青应助黄健伟采纳,获得10
11秒前
SciGPT应助飞快的孱采纳,获得10
11秒前
11秒前
12秒前
Copyright应助ruby采纳,获得10
12秒前
李同学完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
15秒前
领导范儿应助明亮栾采纳,获得10
15秒前
爱睡觉的森森完成签到,获得积分10
16秒前
隐形曼青应助李同学采纳,获得10
16秒前
嘟嘟发布了新的文献求助10
17秒前
HYXin发布了新的文献求助10
17秒前
英俊的铭应助Cloud采纳,获得10
18秒前
Lei发布了新的文献求助10
19秒前
嗯嗯发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
20秒前
21秒前
Lsc发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
21秒前
21秒前
ruby完成签到,获得积分10
22秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
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 7280385
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8901516
关于积分的说明 18828951
捐赠科研通 6952345
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3207337
关于科研通互助平台的介绍 2377651
邀请新用户注册赠送积分活动 2182417