【摘要】Janus颗粒利用自身非对称的表面性质建立浓度梯度场,并在其作用下产生自驱动,在微机电系统、生物学、流体力学等领域具有重要的应用.本文首先建立了模拟这一过程的数值模型,并由Pt-SiO2型Janus微球的实验数据确定了迁移速率匹配常数.随后,研究了3种相同体积、不同形状的Janus颗粒的自驱动,结果表明,与相同体积的球形Janus颗粒相比,圆柱及椭球状Janus颗粒具有更快的自驱动速度,同时燃料消耗更多.对于圆柱状颗粒,研究了粗细程度对圆柱状颗粒自驱动性能的影响,结果表明存在最优的直径与长度比(d/l=0.28).这一研究可为Janus颗粒具体应用提供理论基础.
【关键词】
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