Video Microscopy of Colloidal Suspensions and Colloidal Crystals
本研究介绍视频显微技术在胶体悬浮液相变研究中的应用，涵盖结晶、玻璃态等方向的新进展，以及单颗粒相互作用测量技术，为新材料设计与工业应用提供支撑。
2002-04-23 cond-mat.soft
Active colloidal suspensions exhibit polar order under gravity
这篇论文被撤回了。
2011-06-16 cond-mat.soft
Comment on "Constant stress and pressure rheology of colloidal suspensions"
这是对Wang和Brady最近关于“胶体悬浮液的恒定应力和压力流变学”的信的评论。115，158301（2015）。
2016-05-02 cond-mat.soft
Enhanced structural correlations accelerate diffusion in charge-stabilized colloidal suspensions
胶体电荷稳定和硬球悬浮液的理论计算表明，流体动力学相互作用产生一个定性不同的颗粒浓度依赖的短时间自扩散系数。然而，这种效应在数值上很小，很难通过传统的光散射实验获得。应用多重散射去相关设备和仔细的数据分析，我们表明，带电粒子的理论预测是一致的，我们的实验结果从水聚苯乙烯胶乳悬浮液。
1999-04-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dilatancy in the flow and fracture of stretched colloidal suspensions
浓缩颗粒悬浮液在制药、化妆品和食品工业中是常见的，它显示出令人感兴趣的流变学。特别是，在高体积分数下经常观察到的粘度随应变速率的急剧增加（剪切增稠和堵塞）具有很强的实际和根本重要性。然而，这些产品的制造及其随后的分配通常涉及与简单剪切流实验的流动几何形状基本上不同的流动几何形状。在这里，我们表明，拉伸载荷下的胶体流体的长丝的伸长和断裂是密切相关的堵塞过渡中看到的剪切流变学。然而，修改后的流动几何形状揭示了重要的附加效应。使用一个模型系统，几乎硬核的相互作用，我们提供了令人惊讶的强大的粘弹性在这样的胶体流体在张力下的证据。通过高速摄影，我们还直接观察到结晶和造粒效应，这导致断裂超过临界伸长率。
2011-01-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Colloidal brazil nut effect in sediments of binary charged suspensions
利用计算机模拟和密度泛函理论计算了荷电二元胶体悬浮液的平衡沉降密度分布。对于去离子的样品，我们预测一个胶体的“巴西坚果”的效果：重的胶体颗粒沉积在上面的较轻的，只要他们的质量，每电荷小于较轻的。这种效应在沉降实验中得到了验证。
2004-01-02 cond-mat.soft
Formation and growth of clusters in colloidal suspensions
根据Al2O3悬浮液的pH值和盐浓度，可以形成不同的微观结构。特别是在陶瓷生产中发现的聚簇结构对于工业目的具有重大意义。本文采用随机旋转动力学（SRD）和分子动力学（MD）耦合模拟的方法研究了团簇结构。为了在包含众多集群的系统中获得统计数据，需要大量的模拟量。我们提出了我们的并行实现的模拟算法，以及一个新开发的集群检测和跟踪算法。然后，我们显示的第一个测量的增长率和集群大小分布的结果，以验证我们的方法的适用性。
2007-01-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Theory of nonlinear rheology and yielding of dense colloidal suspensions
提出了一种求解稠密悬浮液非线性流动的第一性原理方法，该方法可以描述胶体流体的剪切变稀和胶体玻璃的动态屈服。密度波动的平流起着核心作用，抑制了粒子的束缚，加速了结构弛豫。模式耦合的方法来探索这些影响。
2002-10-22 cond-mat.soft
Speed-dependent ice bandings in freezing colloidal suspensions
冻融过程中速度相关冰带的形成机理是冻融过程中的一个重要问题，对冻融过程和材料科学具有重要意义。通过定量实验，我们提出了一个可能的机制，速度依赖的冰带，通过集中的颗粒堆积密度和动态界面过冷度。冻结界面前的颗粒堆积密度随着牵引速度的增加而减小，这归因于颗粒的速度依赖性堆积。通过影响孔隙冰的曲率过冷度，粒子的速度依赖性堆积可以用来解释速度依赖性的冰带厚度。得到了动态界面过冷度，并给出了瞬态界面位置、速度和过冷度的定量细节。所有的证据表明，速度相关的颗粒包装和动态界面过冷度是负责速度相关的冰带。
2017-12-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Leveraging Collective Effects in Externally Driven Colloidal Suspensions: Experiments and Simulations
在这篇综述文章中，我们专注于外部驱动的胶体悬浮液中的集体运动，以及如何利用这些集体效应用于微流体应用。我们强调流体动力学相互作用的主导作用，在自组装，紧急行为，运输和混合性质的胶体悬浮液。一个特别强调的是最近的数值方法来模拟驱动胶体悬浮液在大尺度上。结合实验，他们帮助我们了解紧急动力学，并确定控制参数的个人和集体运动的胶体悬浮液。
2018-10-30 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Phase behavior of colloidal suspensions with critical solvents in terms of effective interactions
本文研究了胶体悬浮液的相行为，其溶剂被认为是经历相分离的二元液体混合物。我们专注于热力学区域的临界点附近的伴随的兼容性差距。在那里，由于胶体颗粒在临界介质中充当空腔，相应的序参量的临界涨落的空间限制导致胶体之间的有效的、所谓的临界卡西米尔力。采用有效的，单组分胶体系统的方法，我们探讨了两个阶段的胶体悬浮液，一个是丰富的，另一个是穷人的胶体颗粒之间的相共存的可能性。这种有效的方法的可靠性进行了讨论。
2012-01-27 cond-mat.soft
The contribution of Brownian motion to the stress in a colloidal suspension
胶态悬浮液的偏应力通常用Batchelor提出的表达式计算[J. Fluid Mech.83，97- 117（1977）]。我们通过例子表明，在其推导过程中的中心特征，热力学力驱动粒子的密度梯度，是不一致的胶体的运动。提出了一种新的应力表达式。
2020-05-29 cond-mat.soft
Shear Thickening in Concentrated Soft Sphere Colloidal Suspensions: A Shear Induced Phase Transition
本文建立了布朗软球胶体颗粒稠密悬浮液的剪切增稠模型。软球悬浮液的剪切增稠可以解释为剪切诱导的相变。基于稳定胶体颗粒凝聚相变的Landau模型，考虑了序参量涨落与局部应变场的耦合，该模型表明凝结颗粒团的出现（亚临界气泡）通过施加连续剪切扰动，导出了软球悬浮液剪切增稠的临界剪切应力，有着相同的起源。电稳定的胶体悬浮液的实验研究的理论比较证实了所提出的方法。
2015-01-09 cond-mat.soft
Agglomeration and filtration of colloidal suspensions with DVLO interactions in simulation and experiment
滤饼过滤是一种广泛使用的固液分离工艺。然而，纳米多孔滤饼的高流动阻力显著降低了该方法的效率。滤饼的结构和渗透性取决于作用在颗粒上的压缩载荷、颗粒尺寸和颗粒的团聚。后者由悬浮液的粒子电荷和离子强度决定，如Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek（DLVO）理论所述。本文提出了一种结合随机旋转动力学（SRD）和分子动力学（MD）的方法来模拟滤饼的形成。模拟进一步深入了解了滤饼结构对颗粒团聚的依赖性，这在实验上无法获得。的渗透性，研究与格子玻尔兹曼（LB）模拟的流动通过离散的蛋糕，取决于颗粒的大小和孔隙率，从而对团聚的颗粒。我们的结果同意定性与实验数据从胶体勃姆石悬浮液。
2010-06-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Time-Rate-Transformation framework for targeted assembly of short-range attractive colloidal suspensions
随着固体颗粒含量的变化，颗粒间吸引力或排斥力的范围、类型和强度的变化，吸引胶体的聚集现象已从理论和实验两个方面得到了广泛的研究。所得到的凝胶组成的有吸引力的胶体颗粒的无序组件，也已被调查方面的渗滤，相分离，以及所得到的分形网络的机械特性。尽管我们对凝胶化过程的理解取得了巨大进展，并探索了不同的途径来阻止有吸引力的胶体的动力学，但在这样的系统中，对流传输过程和多体效应之间的复杂相互作用限制了我们将系统推向特定配置的能力。在这里，我们研究了一个模型有吸引力的胶体系统在广泛的颗粒特性和流动条件下进行聚集远离平衡。系统的复杂多尺度动力学可以使用时间-速率-转换图来理解，该图改编自对嵌段共聚物、过冷液体和更硬的玻璃态金属中材料加工的理解，以指导有吸引力的胶体颗粒的有针对性的组装。
2019-11-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Transport properties of monodisperse and bidisperse hard-sphere colloidal suspensions from multiparticle collision dynamics simulations
Auburn University（奥本大学）
通过多粒子碰撞动力学模拟研究单分散和双分散硬球胶体悬浮液的输运性质，发现双分散体系在直径比为2和4时的沉降速度与文献一致，揭示了模拟方法对离散化效应的敏感性。
2026-02-26 cond-mat.soft
Bi-axial shear of confined colloidal suspensions: the structure and rheology of the vorticity-aligned string phase
利用一种新型的双轴共焦流变仪，我们研究了约束条件下剪切胶体悬浮液的结构和流变性。与以前的工作一致[X. Cheng \textit{et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.}，2011，109，63]，我们在单轴剪切下在中等浓度的胶体悬浮液中观察到涡旋对齐的弦相。使用双轴剪切协议，我们直接操纵的字符串结构的方向和形态。同时，我们使用双轴力测量装置测量了沿流动和涡度方向的悬浮液流变学。我们的研究结果表明，尽管高度各向异性的微观结构，悬浮液粘度保持各向同性和恒定的剪切速率探索。这些结果表明，流体动力学的贡献占主导地位的悬浮液响应。此外，他们强调双轴共焦流变仪的能力，阐明复杂流体的微观结构和流变学之间的关系。
2013-05-31 cond-mat.soft
Charge Renormalization, Thermodynamics, and Structure of Deionized Colloidal Suspensions
在电荷稳定的胶体悬浮液中，高度带电的大离子，由强相关的抗衡离子修饰，携带有效电荷，可以从裸电荷大幅减少（重整化）。修饰大离子之间的相互作用被弱相关的抗衡离子和盐离子屏蔽。胶体悬浮液的热力学和结构性质敏感地依赖于有效电荷和有效屏蔽常数的大小。将有效静电相互作用的电荷重整化理论与单组分模型的蒙特卡罗模拟相结合，计算了去离子胶体悬浮液的渗透压和对分布函数。这种计算实用的方法产生密切的协议与相应的结果从大规模模拟的原始模型到适度的静电耦合强度。
2008-12-10 cond-mat.soft
Local elastic perturbation of colloidal suspensions near the colloidal glass transition
Saint Joseph’s University（圣约瑟夫大学）；MIT Technology Review（麻省理工学院科技评论）；Emory University（埃默里大学）
本研究利用磁性探针粒子旋转扰动胶体悬浮液，通过共聚焦显微镜追踪粒子运动，测得不同体积分数下的黏弹性模量，证实连续介质描述适用于胶体样品的小尺度力学分析。
2026-08-06 cond-mat.soft
Simulating hydrodynamic interactions in colloidal suspensions using multiparticle collision dynamics with rigid-body constraints
Auburn University（奥本大学）；University of Houston（休斯顿大学）
本文提出一种基于多粒子碰撞动力学的模拟方法，通过刚体约束模型高效模拟胶体悬浮液的流体动力学行为，相比谐波键模型具有更小的计算开销和更大的时间步长，提升了模拟效率。
2026-04-15 cond-mat.soft
Shear-driven solidification of dilute colloidal suspensions
我们表明，剪切诱导的稀电荷稳定（DLVO）胶体的固化是由于剪切诱导的形成和破碎的大的非布朗集团之间的相互作用。虽然它们的尺寸受到破碎的限制，但它们的数密度随着剪切时间的增加而增加。在流动停止时，簇的密集堆积通过粒状键互连成刚性状态，每个键涉及大量的初级胶体键。在稀胶体悬浮液中出现的剪切驱动固化的图像结合了布朗体系的凝胶化和非热体系的堵塞。
2011-03-09 cond-mat.soft
Shear-induced migration in colloidal suspensions
使用布朗动力学模拟，我们进行了系统的调查剪切诱导迁移的胶体粒子受到Poiffille流在圆柱形和平面几何形状。我们发现，添加一个有吸引力的组件的粒子间的相互作用增强了迁移效果，与最近的模拟研究血小板悬浮液。单分散，双分散和多分散系统的研究在一定范围内的剪切速率，考虑稳态和瞬态动力学所产生的发病流动。对于双分散和多分散体系，观察到尺寸偏析。
2017-12-19 cond-mat.soft
Modeling dependence of creep recovery behavior on relaxation time distribution of ageing colloidal suspensions
建立了软玻璃材料弛豫时间分布与最终回复率之间的比例关系模型。我们提出，在蠕变恢复时间小于年龄的限制下，时间平移不变性可以应用于老化软材料。在这种极限下，多模态线性粘弹性模型与Spriggs弛豫谱预测增强的最终恢复与放宽的弛豫时间分布。我们分析了这些结果的背景下的蠕变恢复行为的锂皂石与不同浓度的盐的水悬浮液。
2009-02-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.soft
Off-equilibrium surface tension in colloidal suspensions
本文研究了两种可混溶流体，一种胶体悬浮液和它自己的溶剂之间的界面指进不稳定性。Hele-Shaw细胞中的界面的时间演化被发现是由悬浮液的非线性粘度和非平衡的，有效的表面张力$Γ_e$之间的竞争。通过研究悬浮液在很宽的体积分数范围内，$Φ_\mathrm{C}$，我们表明，$Γ_e \sim Φ_\mathrm{C}^2$，与Korteweg的理论相一致的可混溶流体。的表面张力表现出一种反常的颗粒大小，我们占使用熵参数增加。
2013-12-16 cond-mat.soft
Surface-charge-induced freezing of colloidal suspensions
使用巨正则蒙特卡罗模拟，我们调查的影响，带电的墙壁上的带电胶体悬浮液的结晶性能限制在这些墙壁之间。调查是基于一个有效的模型，专注于单独的胶体。我们的研究结果表明，流体的高密度行为相比，不带电的墙壁的情况下，带电的墙壁产生的流体-墙壁的相互作用有着至关重要的影响。特别是，基于面内键序参量的分析，我们发现表面电荷诱导的冻结和熔化转变。
2010-06-07 cond-mat.soft
Determination of the zeta potential for highly charged colloidal suspensions
我们使用混合介观模型计算嵌入胶体悬浮液中的带电粒子的表面静电势或zeta电位$ζ$。我们表明，对于弱扰动电场，在电泳过程中的稳态下获得的$ζ$的值是统计上无法区分的热力学平衡从$ζ$。我们量化了反离子浓度对$ζ$的影响。我们还评估了相关的晶格分辨率的计算$ζ$和讨论如何确定有效的静电半径。
2011-02-24 cond-mat.soft
Equilibrium sedimentation profiles of charged colloidal suspensions
研究了低离子强度下电荷稳定胶体悬浮液的沉降平衡。我们分析了一个简单的泊松-玻尔兹曼理论的基础上的密度分布的渐近行为，并表明，我们可以推导出的有效质量从气压法对应的胶体粒子的实际质量，与以前的研究相反。
1999-05-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Influence of dispersion medium structure on the physicochemical properties of aging colloidal suspensions investigated using the synthetic clay Laponite
假设：胶体悬浮液中的老化表现为胶体动力学自由度的降低。在带电胶体的水悬浮液中，粒子间静电相互作用对老化动力学的作用是有争议的。尽管水是分散介质，但水结构对老化胶体物理化学性质的影响以前从未被考虑过。锂皂石是一种锂蒙脱石粘土模型，可用于评价介质结构和静电在确定老化胶体悬浮液物理化学性质中的相对贡献。实验：分散介质的结构通过掺入不带电/带电的亲液（结构诱导）或离液（结构破坏）分子或通过改变悬浮液温度来改变。一个新的协议，其中的介质被加热，然后再加入粘土颗粒，也被引入到悬浮液老化的氢键破坏的影响进行评估。采用动态光散射、流变学测量和颗粒尺度成像来评价悬浮液的物理化学性质。结果：介质结构的强烈影响是显而易见的，当粒子间的静电相互作用是弱的。介质中氢键的增强和破坏分别与悬浮液老化动力学的加速和延迟密切相关。因此，通过改变分散介质中的氢键来控制带电粘土胶体悬浮液的物理化学性质。
2021-06-16 cond-mat.soft
Shear thickening in Electrically Stabilized Colloidal Suspensions
提出了一种理论的剪切增稠的胶体悬浮液中的颗粒，稳定的静电斥力的发病。基于活化模型的临界剪切应力可以推导出一个恒定的电位和恒定的电荷的方法的球体在稠密的悬浮液中的剪切增稠的开始。与以前的模型不同，考虑了总的相互作用势（吸引力和排斥力之和）。临界剪切应力与总相互作用势的最大值有关，该最大值由每个颗粒的自由体积缩放。与实验研究的比较表明了理论的适用性。
2011-07-25 cond-mat.soft
Self-diffusion in sheared colloidal suspensions: violation of fluctuation-dissipation relation
使用记忆函数形式主义，我们表明，在剪切胶体悬浮液的波动耗散定理的自扩散，即爱因斯坦的自扩散和流动张量之间的关系，是违反，并提出了一种新的方法来衡量这种违反布朗动力学模拟。我们推导出模式耦合表达式的标记粒子摩擦张量和一个有效的，剪切速率依赖的温度。
2004-04-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A self-consistent renormalized Jellium approach for calculating structural and thermodynamic properties of charge stabilized colloidal suspensions
提出了一种方法，它允许自洽地计算高度带电的水胶体悬浮液的结构和热力学性质。该方法是基于重正化的Jeldinger模型与相关的胶体-胶体关联函数的背景电荷分布。应用该理论计算了含一价电解质悬浮液的关联函数和有效胶体电荷。理论预测与蒙特卡罗模拟吻合得很好。
2009-05-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Surface Fluctuations of an Aging Colloidal Suspension: Evidence for Intermittent Quakes
我们提出了测量的自由表面的老化胶体悬浮液，Laponite的热波动。该技术包括测量从自由表面反射的激光束的位置的波动。分析数据统计，我们表明，随着流体年龄的增长，动态变得间歇性。间歇性事件对应于自由表面的局部斜率在几毫秒内的大变化。我们表明，这些地震是不相关的，虽然它们是由表面在短时间尺度的记忆。
2009-03-25 cond-mat.soft
Aggregation kinetics in a model colloidal suspension
我们提出了分子动力学模拟的聚集动力学的胶体悬浮液建模为一个高度不对称的二元混合物。从一个基本上不相关的胶体粒子的配置开始，系统通过凝聚-碎裂动力学松弛到具有指数尺寸分布的低维簇的结构化状态。结果表明，短程排斥相互作用可以单独产生所谓的集团相。对于本模型和其他更常见的胶体，所观察到的集群似乎是由熵胶体间的吸引力引起的平衡相波动。
2006-01-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Metastable and Unstable Cellular Solidification of Colloidal Suspensions
胶体粒子通常被视为可以在真实空间中直接观察到的大原子。因此，它们作为模型系统在研究凝聚态物理中感兴趣的过程，如熔化、冻结和玻璃化转变中发挥着越来越重要的作用。胶体悬浮体的固化一直是一个令人困惑的现象，有许多无法解释的特征。在这里，我们证明和合理化的不稳定和亚稳域的存在，在细胞凝固的胶体悬浮液，通过直接原位高分辨率X射线摄影和断层扫描观察。我们解释这样的界面不稳定性的部分布朗扩散的粒子导致宪法过冷的情况。在不稳定的条件下加工导致固/液界面的局部和全局动力学不稳定性，影响晶体形态和颗粒再分布行为。
2018-03-29 cond-mat.soft
Charge renormalization and phase separation in colloidal suspensions
我们探讨了在带电胶体悬浮液中对流凝聚对液-液相分离的影响。结果发现，形成的双层周围的胶体颗粒稳定悬浮液对相分离。然而，添加盐会产生不稳定性，原则上会导致液-液分离。然而，不稳定性是如此之弱，以至于不可能在实验上观察到完全平衡的共存。
2000-10-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
A Lattice-Boltzmann model for suspensions of self-propelling colloidal particles
本文提出了一种格子玻尔兹曼方法，用于模拟二维自推进（主动）胶体粒子。考虑了活性粒子表面力分布的对称性和非对称性。由一个单一的活性粒子产生的速度场，改变其方向随机，以及所涉及的不同的时间尺度的详细特征。流体中的稳态速度分布，从活动中产生的，示出偏离平衡分布相当大。
2006-01-23 cond-mat.soft
Two-stage Seebeck effect in charged colloidal suspensions
我们讨论了稳定的电解质中含有胶体颗粒的塞贝克效应的特点。其不寻常的特点是两个阶段的字符，与微分热功率的线性增加的函数的胶体颗粒浓度$n_{\odot}$在第一阶段和急剧下降，在小$n_{\odot}$在第二个（稳态）。我们表明，初始状态的属性是由热扩散流动的稳定电解质介质本身的移动离子和胶体颗粒如何参与形成的电场在大部分的悬浮液。热电效应中稳态的具体原因是大量胶体粒子在缓慢的热扩散过程中发生了相当大的位移，并在电极附近破坏了电中性
2020-10-18 cond-mat.soft
Mean-field microrheology of a very soft colloidal suspension: inertia induces shear-thickening
胶体悬浮液具有丰富的流变性，并且可以表现出剪切稀化以及剪切增稠。最近的数值模拟表明，剪切增稠可能归因于胶体的惯性，除了它们之间的流体动力学相互作用。在这里，我们考虑理想的极限的稠密浴软胶体以下的欠阻尼朗之万动力学。我们使用平均场方程的胶体密度得到的阻力的解析表达式所感受到的探针通过悬浮液在恒定速度拉动。我们的研究结果表明，惯性确实可以通过允许密度波传播通过悬浮液诱导剪切增稠。
2015-04-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Mesoscopic electrohydrodynamic simulations of binary colloidal suspensions
本文提出了一种求解混合流体中胶体悬浮液动电现象的模型。采用格子玻尔兹曼方法求解含BGK碰撞算子的离散玻尔兹曼方程，模拟二元流体流动。溶剂-溶剂和溶剂-溶质相互作用使用赝势模型实现。能斯特-普朗克方程，描述溶解离子物种的动力学，使用有限差分离散的基础上的链接通量方法求解。胶体在晶格上分解，并通过适当的边界条件耦合到流体动力学和电动力学。我们提出了这三个要素的第一次全面整合。通过与已知的流体界面处的离子分布、介电液滴变形和胶体悬浮液的电泳迁移率的解析解进行比较，该模型得到了验证。它的可能性探索考虑各种物理系统，如带电和中性液滴和胶体动力学在平面或球形流体界面的分裂。
2018-02-20 cond-mat.soft
Diffusion and sedimentation in colloidal suspensions using multiparticle collision dynamics with a discrete particle model
我们研究了自扩散和沉降在胶体悬浮液中的近硬球使用的多粒子碰撞动力学模拟方法的溶剂与离散网格模型的胶体颗粒（MD+MPCD）。我们涵盖胶体体积分数从0.01到0.40和比较MD+MPCD模拟布朗动力学模拟与自由排水流体动力学（BD）以及成对的远场流体动力学描述使用Rotne-Prager-Yamakawa流动张量（BD+RPY）。MD+MPCD中的动力学表明，胶体颗粒在短时间内仅部分地与溶剂偶联。MD+MPCD的自扩散系数与BD和BD+RPY相当，沉降系数与BD+ RPY相当，说明MD + MPCD能较好地描述胶体悬浮液中的流体动力学相互作用.离散颗粒MD+MPCD方法是方便的，很容易扩展到更复杂的形状，我们确定了近硬立方体的悬浮液中的长时间自扩散系数，以证明其普遍性。
2021-10-12 cond-mat.soft
Origin of crack pattern in the deposition from drying colloidal suspension
断裂力学被广泛用于解释胶体悬浮体干燥沉积过程中裂纹的扩展。然而，这些裂纹比常规断裂更复杂，它们周期性地分布并构成独特的图案。这至今仍是个谜。受Spinodal分解概念的启发，我们发展了理论来解释裂纹的空间排列，这表明裂纹图案是由胶体团簇和水的相分离产生的。结果表明，裂纹间距由相分离过程中浓度波动的波长决定，随沉积层厚度和初始颗粒浓度的增加而线性增长，这与实验结果一致。
2012-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Particle-scale modeling of the drying characteristics of colloidal suspensions
本研究构建颗粒尺度模型，结合朗之万动力学模拟与渗透阻力评估，揭示颗粒间吸引性相互作用形成聚集体可抑制干燥速率下降，为预测和控制胶体悬浮液干燥特性提供途径。
2022-01-31 cond-mat.soft
Shear zones and wall slip in the capillary flow of concentrated colloidal suspensions
我们的图像流动的一个几乎随机的紧密包装，硬球胶体悬浮液（一个“膏”）在一个正方形毛细管使用共聚焦显微镜。流动由中心的“塞子”组成，而剪切发生在邻近通道壁的局部，使人联想到屈服应力流体行为。然而，所观察到的缩放的速度分布与流速强烈对比屈服应力流体的预测。相反，速度剖面可以捕获的应力波动理论最初开发的干颗粒介质的斜槽流。我们验证了光滑和粗糙的边界条件下的这种行为。
2007-02-27 cond-mat.soft
The renormalized Jellium model of colloidal suspensions with multivalent counterions
提出了一种扩展的重正化Jeldinger模型，它允许研究含有三价抗衡离子的胶体悬浮液。该理论是基于一个修改后的泊松-玻尔兹曼方程，它采用了一个新的边界条件附近的胶体表面的相关性的影响。使用修改的重整化Jellium模型可以轻松计算重整化电荷、反离子密度分布和渗透压。结果进行了比较，使用传统的Wigner-Seitz（WS）细胞近似也与一个新的边界条件。我们发现，虽然在重整化的Jelvis模型中得到的热力学函数与WS对应物是一个很好的协议，有效的电荷预测的两个理论可以显着不同。
2010-11-11 cond-mat.soft
Using Acoustic Perturbations to Dynamically Tune Shear Thickening in Colloidal Suspensions
工业过程中的胶体悬浮液通常表现出难以主动控制的剪切增稠。在这里，我们使用压电换能器施加声扰动，以动态调整剪切增稠制度中的悬浮液粘度。我们属性的减稠机制的剪切诱导力链的破坏，通过扰动是大的相对于颗粒粗糙度尺度。该技术可以适应各种流动几何形状的容易性使其成为主动控制悬浮液流动特性和研究系统动力学的有力工具。
2019-09-18 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Mesoscale modeling of colloidal suspensions with adsorbing solutes
本文构建含可逆吸附溶质的胶体悬浮液介观模型，耦合颗粒、流体与溶质动力学，并以方势阱描述吸附，支持直接数值模拟。
2015-01-14 cond-mat.soft
Thermodynamics of interface in the freezing of colloidal suspensions: from macroscale to the microscale
冰透镜效应在冻胀研究中一直存在争议。通过阐明界面处的力学平衡和热力学平衡，我们提出了从宏观尺度到微观尺度的水/冰界面的胶体悬浮液的冻结热力学。克拉珀龙方程的应用证实了在宏观尺度和微观尺度通过曲率效应。界面处的热力学表明，冰的透镜化/带状化是由孔隙冰的生长引起的，由临界曲率过冷度决定，而不是由冻结边缘的临界断裂决定。研究还表明，在水/冰界面前的颗粒层中多孔结构的堆积状态决定了冰的透镜化行为。本文的研究结果与以往胶体悬浮液冷冻的研究结果不同，对这一领域的研究具有一定的指导意义。
2017-03-23 cond-mat.soft
Yield stress aging in attractive colloidal suspensions
我们调查的起源屈服应力老化在半致密，盐水，混浊的悬浮液中，结构的演变是迅速逮捕的形成热不可逆的滚动阻力颗粒间的接触。通过对颗粒棒进行光镊（OT）三点弯曲试验，我们发现这些接触屈服于滚动阈值，其临界弯矩随时间呈抛物线增长。我们证明，这种时间依赖性的接触尺度滚动阈值控制的悬浮屈服应力和其老化动力学。我们确定了一个简单的本构关系之间的接触尺度的抗弯刚度和滚动阈值，转移到宏观尺度。这导致我们建立宏观剪切模量和屈服应力之间的本构关系，是通用的胶体系统的阵列。
2021-10-25 cond-mat.soft
Ion specificity and the theory of stability of colloidal suspensions
本文提出了一种精确计算疏水胶体悬浮液临界凝聚浓度（CCC）的理论。对于带正电的粒子，CCC遵循Hofmeister（溶致）系列。对于带负电荷的粒子，这个级数是相反的。我们发现，强烈的可极化离液阴离子的胶体表面驱动的静电和疏水力。在离表面大约一个离子半径内，离液阴离子松散了它们的水合鞘的一部分，并被强烈吸附。另一方面，亲液阴离子被疏水表面排斥。该理论定量准确，不需要任何可调参数。我们推测，相同的机制是负责管理蛋白质溶液的稳定性的霍夫迈斯特系列。
2011-04-06 cond-mat.soft
Optical extinction, refractive index, and multiple scattering for suspensions of interacting colloidal particles
我们提供了一个一般的微观理论的散射截面和折射率的相互作用的胶体粒子的系统，精确地在二阶的分子极化率。特别是：a）我们证明了悬浮液的结构特征通过多重散射效应被编码到前向散射场中，多重散射效应的贡献对于所谓的“光学定理”在存在相互作用的情况下的成立是必不可少的; b）我们研究了辐射反应对光消光的作用; c）我们在有效介质理论的框架下讨论了我们的结果，给出了有效折射率的一般结果，无论悬浮液的结构特性如何，在粒子远大于波长的限制下; d）通过讨论强相互作用的悬浮液，我们揭示了悬浮液折射率的微妙异常色散效应。
2014-07-21 cond-mat.soft
Dynamical clustering and phase separation in suspensions of self-propelled colloidal particles
我们研究了（准）二维胶体悬浮的自推进球形颗粒的实验和数值。这些颗粒是碳涂层的Janus颗粒，由于近临界水-卢剔啶混合物中的扩散泳动而被推进。在低密度，我们发现，驱动稳定小集群。在较高密度下，悬浮液经历相分离成大的团簇和稀气相。相同的定性行为中观察到的一个极小模型的排斥性自推进粒子缺乏任何对齐相互作用的模拟。观察到的行为是合理的动力学不稳定性，由于自陷的自推进粒子。
2013-05-17 cond-mat.soft
Universal hydrodynamic mechanisms for crystallization in active colloidal suspensions
在活性胶体悬浮液中缺乏细致平衡允许耗散以确定静止状态。在这里，我们表明，缓慢的粘性流动产生的极性或非极性的活性胶体附近的平面壁介导有吸引力的水动力，驱动结晶。流体动力学介导的扭矩往往会使晶体不稳定，但稳定性可以通过临界量的底部沉重或手性活性来恢复。数值模拟表明，结晶是不成核的，在平衡，但之前由一个类似的失稳。谐波激发的活性晶体放松扩散，但正常模式是不同的平衡胶体晶体。这里提出的流体力学机制是普遍的，合理化最近的实验活性胶体的结晶。
2016-11-23 cond-mat.soft
Motility-induced shear thickening in dense colloidal suspensions
活性胶体悬浮体的相变和集体动力学是软物质物理学中的一个有趣的课题，特别是对于非平衡体系，它可以在稳态剪切流的存在下导致丰富的流变行为。在这篇文章中，自推进的作用在稠密的胶体悬浮液的流变响应的研究通过使用粒子分辨模拟。首先，活性和剪切之间的相互作用，在固体的悬浮液的液体转变进行了分析。虽然自推进和剪切都破坏了秩序，并在它们的临界值以上熔化了系统，但自推进降低了在过渡期间需要克服的应力屏障。一旦悬浮液达到非平衡稳态，就分析流变响应。虽然被动悬浮液表现出类似固体的行为，但打开颗粒运动性使系统流动，并且在低自推进下，悬浮液表现为剪切稀化流体。增加胶体的自推进诱导从剪切稀化到剪切增稠行为的转变，我们将其归因于运动诱导的悬浮液中的聚集。运动诱导剪切增稠（MIST）这一有趣的现象可用于调整胶体悬浮液的流变学响应。
2023-01-13 cond-mat.soft physics.chem-ph
Partial Clustering in Binary Two-Dimensional Colloidal Suspensions
本文从理论、计算机模拟和实验三个方面研究了二维水-气界面上强相互作用的超顺磁性胶体颗粒二元混合物。该混合物表现出平衡的部分聚类：在未聚集的大颗粒的基质的空隙中，小颗粒形成具有海绵状拓扑结构的子簇，该拓扑结构伴随着在小-小结构因子中的特征小波矢量峰。这种部分聚类是强耦合负非加性混合物的普遍现象。
2006-04-13 cond-mat.soft
