Effective interactions in the colloidal suspensions from HNC theory
HNC Ornstein-Zernike积分方程用于确定胶体溶液的简单模型的性质，其中胶体和离子浸入被认为是介电连续体的溶剂中，并且具有等于80的尺寸比和在1和4000之间变化的电荷比。在无限稀释的胶体，胶体和离子之间的有效相互作用的离子浓度范围从0.001至0.1摩尔/升，并比较来自泊松-玻尔兹曼理论。在有限的浓度下，我们讨论的基础上的HNC结果的胶体分子之间的有效相互作用的明确定义的可能性。
2004-12-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Statistical mechanics of a colloidal suspension in contact with a fluctuating membrane
表面效应在受限的胶体体系中普遍存在。在这里，我们报告分散的纳米粒子接近流体膜。关于静态组织的精确结果来自非粘性胶体的稀溶液。结果表明，膜的热波动扩大了密度分布，但平均胶体既不积累也不耗尽表面附近。计算了径向关联函数，由此得到了胶体间的有效对势。这种熵驱动的相互作用与我们熟悉的耗尽相互作用有许多相似之处。它被证明是总是有吸引力的范围控制的膜相关长度。势阱的深度与热能相当，但仅间接取决于膜的刚性。悬浮液的稳定性的后果进行了讨论。
2004-08-31 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Renormalized Jellium model for charge-stabilized colloidal suspensions
我们引入了一个重整化的Jeldinger模型来计算带电胶体悬浮液的状态方程。我们的自洽方法自然地允许定义粒子的有效电荷{ \em在有限的胶体密度}。虽然这个数量可能会显着不同，从标准的泊松-玻尔兹曼细胞的方法得到的对应物，两种模型的渗透压是在良好的协议。我们认为，通过建设，有效电荷使用的Jeldinger近似得到的胶体相互作用的研究是更合适的。我们还讨论了流体-流体临界点的可能性，并展示了如何使用新的状态方程来揭示最近沉积实验中发现的令人惊讶的结果。
2003-12-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Electroneutrality and Phase Behavior of Colloidal Suspensions
一些统计力学理论预测，高电荷的大离子和单价微离子的胶体悬浮液可以表现出不寻常的热力学相行为时，强烈去离子。密度泛函，扩展Debye-Hückel，响应理论，在平均场和线性化近似，预测的Spinodal相不稳定性的带电胶体低于临界盐浓度。具有盐储层的唐南平衡中的悬浮液的泊松-玻尔兹曼细胞模型研究表明，由这种理论预测的有效相互作用和渗透压可能对参考系的选择敏感，例如，无论微离子密度分布是围绕悬浮液的平均电势还是围绕贮存器电势展开。通过统一泊松-玻尔兹曼和响应理论在一个共同的微扰框架内，它表明这里的参考系的选择是由全局电中性的约束。在此基础上，散装悬浮液是最好的模拟密度依赖性的有效相互作用来自一个封闭的参考系，其中抗衡离子被限制在相同的体积作为大离子。线性化的理论，然后预测本体相分离的去离子悬浮液只有当扩展到一个物理上一致的（封闭的）参考系。低维系统（例如，单层，小簇），取决于大离子-抗衡离子相关性的强度，可以由与开放的参考系相关的密度无关的有效相互作用来控制，其中抗衡离子分散在整个储层中，这可能解释了在胶体单层中观察到的结构交叉和胶体微晶的异常亚稳性。
2007-10-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
On the macroion virial contribution to the osmotic pressure in charge-stabilized colloidal suspensions
我们的兴趣去不同维里贡献的状态方程的带电胶体悬浮液。在计算胶体维里项时忽略表面效应会导致虚假和矛盾的结果。这个陷阱是所谓的单组分模型的天真实现的危险的几个方面之一，其中微离子自由度被整合出来，只保留在描述中的介观（胶体）自由度。另一方面，壁诱导力的适当结合消除了朴素方法中出现的悖论，提供了一致的描述，并证实对于无盐体系，胶体对压力的贡献由微离子贡献主导。着重讨论了无盐情况，但也讨论了加入电解质的情况。
2007-01-31 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Modelling the evaporation of thin films of colloidal suspensions using Dynamical Density Functional Theory
最近的实验表明，在胶体悬浮液的薄膜的蒸发去湿过程中可能形成各种结构。观察到强烈支化的“花状”、网状和网状结构的纳米颗粒沉积物。它们是由系统的不同输运过程和富相行为引起的。我们开发了一个模型的系统，基于动态密度泛函理论，再现这些结构。该模型用于确定溶剂蒸发和胶体颗粒和液体在表面上的扩散的影响。最后，我们调查所需的条件“液体颗粒”相分离发生，并讨论其对自组织纳米结构的影响。
2011-06-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Hyperuniform density fluctuations and diverging dynamic correlations in periodically driven colloidal suspensions
颗粒不可逆性的出现在周期性驱动的胶体悬浮液已被解释为导致从非平衡相变到吸收状态或从颗粒轨迹的混沌性质。使用一个简单的模型的驱动悬浮液，我们表明，非平衡相变是伴随着超均匀的静态密度波动附近的过渡，在那里我们也观察到强大的动态不均匀性，让人想起在玻璃材料中的动态。我们发现，单粒子动力学成为间歇性和强烈的非菲克，集体动力学成为空间相关的不同的长度尺度。我们的研究结果表明，这两个理论上的dupi可以实验区分使用粒子分辨测量标准的静态和动态观测。
2015-04-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Diffusive contact between randomly driven colloidal suspensions
研究随机驱动胶体悬浮液在扩散接触下的弛豫过程，发现有效温度对驱动频率非单调依赖，且稳态密度分布由化学势与有效温度之比相等决定。
2025-04-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
On the fluid-fluid phase separation in charged-stabilized colloidal suspensions
我们开发了一个热力学描述的粒子在一个固定的表面电位。该系统是特别感兴趣的，鉴于持续的争议的可能性的流体-流体相分离的水胶体悬浮液与单价抗衡离子。固定表面势的条件允许以自然的方式来解释胶体电荷重整化。在第一种方法中，我们评估了所谓的“体积项”的重要性，并发现在没有盐的情况下，电荷重整化足以稳定悬浮液对流体-流体相分离。另一方面，发现盐的存在导致不稳定性。然而，对所使用的近似值的非常强的依赖性使这种相变的真实性受到严重怀疑。为了进一步理解的不稳定性的性质，我们接下来研究的果冻样近似，这不会导致相分离，并产生一个相对准确的分析状态方程的高度带电的胶体球的去离子悬浮液。强不对称电解质的各种理论的批判性分析，评估其可靠性相比，蒙特卡罗模拟。
2004-01-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Stabilization of colloidal suspensions by means of highly-charged nanoparticles
我们采用了一种新的蒙特卡罗模拟方案来阐明中性胶体微球通过高电荷纳米颗粒的稳定性[V.Tohver等人，Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.98，8950（2001）]。根据实验观察，我们发现，小的纳米颗粒浓度诱导有效的排斥，防止凝胶化所造成的固有的范德华吸引力之间的胶体。更高的纳米颗粒浓度诱导的吸引力的潜力，这是，然而，定性地不同于定期耗尽吸引力。我们还展示了如何胶体纳米粒子的尺寸不对称性和纳米粒子的电荷可以用来操纵有效的相互作用。
2004-12-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Driven colloidal suspensions in confinement and density functional theory: Microstructure and wall-slip
基于经典的密度泛函理论，我们从理论上研究了受限条件下受驱动（剪切）胶体悬浮体系的一般性质。在没有一个确切的封闭（Smoluchowski）方程的剪切下的一个粒子的密度，我们制定了一套近似的一般条件，并表明，一个简单的封闭满足他们。确定了精确的微观应力张量。举例来说，在靠近壁面（平行于剪切方向）的情况下，我们注意到微观剪应力不一定是均匀的。在Smoluchowski方程的基础上，我们又推导出了一个均匀的剪切应力方程，从而计算出了壁面附近的局部流速。这最终导致复杂流体在壁处的滑移长度。
2014-02-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Mobility and Diffusion of a Tagged Particle in a Driven Colloidal Suspension
我们数值研究了密度和应变率对单个标记颗粒在剪切胶体悬浮液中的扩散和流动性的影响。我们独立地确定随时间变化的速度自相关函数，并通过一种新的方法，相对于一个小的力的响应函数。虽然扩散系数和迁移率都依赖于应变率，但后者表现出相当弱的依赖性。有些令人惊讶的是，我们发现，响应和关联函数的初始衰减相吻合，允许在一个'有效温度'的解释。这样一个唯象的有效温度恢复了非平衡状态下的爱因斯坦关系。我们表明，我们的数据很好地描述了两个扩展到最低阶的应变率。
2010-11-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
An order parameter equation for the dynamic yield stress in dense colloidal suspensions
通过分析胶体粒子通过Lennard-Jones势相互作用的对分布函数的时间演化，研究了稠密胶体悬浮液中的动态屈服应力。我们发现，平衡对分布函数是不稳定的，相对于一定的各向异性扰动在低温和高密度的制度。通过对系统稳定性变化的临界状态附近进行分岔分析，导出了临界模式的振幅方程。该方程类似于用于描述相变的序参量方程。结果表明，该振幅方程描述了动态屈服应力的出现，并给出了剪切变稀指数的2/3值。该值与伊辛模型中临界指数$δ$的平均场值有关。
2006-08-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Competing chemical and hydrodynamic interactions in autophoretic colloidal suspensions
在自泳胶体的表面，滑移速度产生于局部化学梯度，这是粒子构型和活性的多体函数。对于快速的化学扩散，加上滑移诱导的流体动力学相互作用，我们推导出胶体之间的化学流体动力学力和扭矩。在无滑动壁附近，力可以表示为非平衡势的梯度，通过调节活动的类型，可以从排斥力变为吸引力。当这个潜在的障碍，我们发现逮捕相分离的平均集群大小设置由竞争的化学和流体动力。这些反过来控制的单极和偶极贡献的活性化学表面通量。
2019-06-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Colloidal transport in bacteria suspensions: from bacteria scattering to anomalous and enhanced diffusion
胶体耦合到游泳池浴一般显示增强的扩散。这种传输动力学源于主动和被动粒子之间的微妙相互作用，尽管经过数十年的深入研究，这种相互作用仍然阻碍着我们的理解。在这里，我们通过提供胶体和细菌之间的单次散射事件的定量表征来解决问题的根源。基于我们的实验，我们建立了一个极小模型，定量预测的散射轨迹的几何形状，并在很长一段时间内增强胶体扩散。理论和实验之间的定量对抗阐明了增强传输的微观起源。碰撞完全由随机接触相互作用决定，这两种相互作用在短时间内产生真正的反常扩散，在长时间内产生增强扩散，在任何尺度上都没有弹道机制。
2020-02-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Superadiabatic dynamical density functional theory for colloidal suspensions under homogeneous steady-shear
本文利用超绝热动力学密度泛函理论计算均匀稳态剪切下胶体悬浮液的稳态结构与粘度，并首次将其与Russel-Gast体相流变理论联系起来，实现向非均匀体系的推广。
2024-06-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Morphological Model for Colloidal Suspensions
胶体颗粒嵌入二元流体中的相行为受每个颗粒周围的润湿层的影响。流体膜的自由能取决于其形态，即，大小形状和连通性在相当自然的假设下，可以给出一个一般的表达式的哈密顿扩展模型的硬球部分穿透的形状，包括能量的贡献有关的体积，表面积，平均曲率，和欧拉特性的润湿层。胶体颗粒复杂的空间结构导致了多颗粒间的相互作用。可以使用蒙特卡罗模拟和微扰理论来研究润湿层的形态对温度和密度的依赖性。由润湿层诱导的流体-流体相分离被观察到，当仅考虑两个粒子的相互作用而不是润湿层的固有的多粒子相互作用时，该相分离被抑制。
2001-12-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Colloid-colloid and colloid-wall interactions in driven suspensions
我们调查的非平衡流体结构介导的两个胶体之间的驱动力通过悬浮液的相互不相互作用的布朗粒子，以及胶体和一个固定的情况下的墙壁。我们解决Smoluchowski方程在双球坐标系中，以及与反射的方法，无论是在线性近似的小速度和数值中间速度，我们比较的结果，以前考虑的叠加近似。特别是，我们发现一个增强的摩擦（相比于一个孤立的颗粒上的摩擦），两个胶体驱动并排以及沿壁的胶体。减少了尾涂胶体上的摩擦。并排行进的胶体经历溶质诱导的排斥，而尾随的胶体彼此吸引。
2007-06-06 cond-mat.soft
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
Coupling between bulk- and surface chemistry in suspensions of charged colloids
在原始模型中计算了实际无盐带电胶体球悬浮液的液相中的离子组成和离子对关联。我们得到的所有离子种类的数密度悬浮液中，包括低分子量的微离子，和胶体macroions与酸性表面基团，从一个自洽的解决方案耦合的物理化学的非线性代数方程组和非平均场液体积分方程。在这里，我们研究悬浮液的胶体球与磺酸盐或硅烷醇表面基团，悬浮在软化水是饱和的二氧化碳标准大气下。我们的理论方案所需的唯一输入是酸解离常数pKa和所有参与离子的有效球直径。我们的方法允许从头计算胶体裸和有效电荷，在高数值效率。
2014-03-12 cond-mat.soft
Dynamic clustering of passive colloids in dense suspensions of motile bacteria
主动和被动粒子的混合物被预测表现出各种非平衡相。在这里，我们报告了一个动态的群集阶段的胶体和能动细菌的混合物。我们发现，胶体聚类的结果，由于持续的主动运动和键稳定，由于扭矩对齐主动颗粒速度切向被动颗粒表面之间的平衡键断裂。此外，动态聚类跨越了基于扩散性和运动诱导的相分离之间的广泛范围，包括典型的细菌运动参数。
2021-10-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
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
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
Dynamical design of spatial patterns of colloidal suspensions
利用动力学密度泛函理论研究了含时势作用下胶体悬浮体的集体动力学。我们考虑一个非线性扩散方程的密度和空间图案出现从一个正弦外部电位与时间相关的波长。这些图案的特征在于具有平均波长的正弦密度和具有仅取决于时间振荡的振幅的诱导波长的贝塞尔函数包络。作为这一结果的推广，我们提出了一种设计策略，以获得一个家庭的空间图案，使用时间依赖的潜力，几乎任意形状。
2017-06-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech nlin.PS
Rheology of moderated dilute suspensions of star colloids: the shape factor
该研究通过数值模拟探究星形胶体形状对其中等浓度悬浮液流变特性的影响，发现带弯曲臂和钩的胶体易缠结形成高应力团簇，使黏度骤增，且该效应在中等体积分数和宽Péclet数范围下仍显著。
2024-05-17 cond-mat.soft
Effect of many-body interactions on the solid-liquid phase-behavior of charge-stabilized colloidal suspensions
电荷稳定的胶体悬浮液的固液相图计算使用的技术，结合连续的泊松-玻尔兹曼描述微观电解质离子与分子动力学模拟的macroionic胶体球。虽然在这种方法中忽略了微离子之间的相关性，但胶体之间的多体相互作用完全包括在内。在高胶体体积分数下确定固-液转变，其中多体相互作用预计是强的。鉴于Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek理论预测胶体通过Yukawa对势相互作用，我们将我们的结果与简单Yukawa液体的相图进行了比较。在高盐条件下发现良好的协议，而在低离子强度相当大的偏差观察。通过计算有效的胶体-胶体对相互作用，证明了这些差异是由于多体相互作用。我们提出了一个密度依赖的对势的形式截断汤川势，并表明，它提供了一个相当大的改进描述的固-液相的行为浓缩胶体悬浮液。
2002-09-06 cond-mat.soft
Strong Effect of Weak Charging in Suspensions of Anisotropic Colloids
在研究相变的基本方面时，硬胶体颗粒的悬浮液经常用作模型系统。但通常被认为是“硬”的胶体粒子实际上是弱电荷的。如果胶体是球形的，弱带电对悬浮液的结构性质只有微弱的影响，这可以很容易地校正。然而，这并不适用于各向异性颗粒。我们介绍了一个模型之间的相互作用潜力的带电椭球体的旋转（球体）的德拜-休克尔理论的德亚古因近似的基础上，并提出了一个计算机模拟研究方面的系统的结构特性和相行为。与以前的实验观察，我们发现，即使是一个弱的表面电荷的关联函数有很强的影响。一个同样强大的影响是看到的相行为，特别是，我们发现稳定的立方秩序的扁椭球悬浮液。
2014-03-21 cond-mat.soft
Orientational dynamics of colloidal ribbons self-assembled from microscopic magnetic ellipsoids
我们结合实验和理论来研究偶极椭球体的取向动力学，偶极椭球体自组装成细长的带状结构，由于在每个粒子中存在垂直于长轴的永久磁矩。采用溶胶-凝胶法合成了单分散的赤铁矿椭球体，并在静态或动态磁场作用下排列成带状。我们发现，在一个振荡的字段下，带重新定向垂直于场的方向，在静态场下观察到的行为相反。这一观察结果在理论上解释作为一个单一的粒子与取向和退磁场能量的相互作用的椭球链。该模型允许描述链的取向行为，并捕捉到它的动态在不同强度的致力场。理解各向异性磁性胶体的复杂动力学和组装是控制结构形成的必要步骤，其在不同的基于流体的微尺度技术中具有直接应用。
2016-07-01 cond-mat.soft
Bulk and interfacial stresses in suspensions of soft and hard colloids
我们探讨了颗粒的柔软度和内部结构对胶体悬浮体的本体和界面流变学性质的影响。我们探测体应力通过常规的流变学，通过测量流动曲线，剪切应力与应变率，软，可变形的微凝胶颗粒和近硬球状二氧化硅颗粒的悬浮液的悬浮液。类似的行为被认为是这两种颗粒在悬浮液中的浓度高达随机紧密堆积的体积分数，在最近的理论预测亚微米胶体。瞬态界面应力的测量通过分析由悬浮液和它们自己的溶剂之间的界面形成的图案，由于广义的Saffman-Taylor流体动力学不稳定性。在奇怪的散装行为，我们发现，微凝胶和硬颗粒悬浮液表现出截然不同的界面应力特性。我们认为，这种令人惊讶的行为主要是由于颗粒内部结构的差异（微凝胶的聚合物网络与二氧化硅颗粒的致密固体），而不仅仅是柔软性。
2014-11-09 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
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
Shear-induced Diffusion in Dilute Suspensions of Charged Colloids
我们提出了一个模型的非平衡增强胶体自扩散在外部施加的剪切流带电系统。扩散的增强是根据剪切流中颗粒之间的静电二体相互作用来计算的。在高剪切速率，低体积分数的限制，我们的模型是有效的，我们比较这些计算的实验邱等。61，2554（1988）]。
2001-09-06 cond-mat.soft
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
Osmotic force resisting chain insertion in a colloidal suspension
我们考虑将刚性链插入颗粒的胶体悬浮液中的问题，这些颗粒通过排除的体积力与它相互作用。插入的自由能与创造一个没有胶体的空腔的功有关，这个空腔足够大，可以容纳这个链。每单位长度的相应功是抵抗链进入胶体悬浮液的力。在硬球流体的情况下，这项工作可以直接计算内的缩放粒子理论;对于灵活的聚合物的解决方案，另一方面，我们采用简单的缩放参数。以这些方式计算的力示出，纳米链和胶体直径，是几十pN的顺序为生物物理过程的溶液体积分数，如DNA从病毒衣壳喷射到细胞质中。
2003-03-03 cond-mat.soft
Gas-Solid Coexistence in Highly Charged Colloidal Suspensions
采用静态光散射（SLS）和共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）研究了不同体积分数的高电荷聚苯乙烯颗粒的水悬浮液的结构有序性和相行为。在去离子条件下，高电荷密度胶体颗粒的悬浮液保持无序，而相对低电荷密度的悬浮液通过对可见光表现出彩虹色而显示结晶。虽然对于肉眼结晶悬浮液出现均匀，静态光散射测量和CLSM观察揭示了其不均匀的性质，在共存的形式的空隙与致密有序的区域。CLSM调查无序悬浮液显示其不均匀性的形式共存的空隙与密集的无序（无定形）区域。我们对高电荷胶体的研究证实了气-固转变的发生，并且与使用具有长程吸引项的对势的蒙特卡罗模拟的预测一致[Mohanty和Tata，Journal of Colloid and Interface Science 2003，264，101]。基于我们的实验和模拟结果，我们认为，所报道的重入无序态[Yamanaka et al Phys. Rev. Lett. 1998，80，5806和Toyotama等人，Langmuir，2003，19，3236]在高电荷密度下观察到的带电胶体中存在气固共存状态。
2005-07-17 cond-mat.soft
Sedimentation of active colloidal suspensions
本文对重力场作用下活性胶体悬浮液的非平衡稳态进行了实验研究。活性粒子由化学动力胶体制成，在添加燃料（这里是过氧化氢）的情况下显示出自我推进。在专用的微流体装置中研究了活性悬浮液，该装置由可渗透的凝胶微结构制成。单个胶体的微观动力学和重力下的悬浮液的全球静止状态-密度分布，数量波动-用光学显微镜测量。这允许连接的沉降长度的个人自推进的动态，这表明在本稀释制度的活性胶体的行为作为“热”粒子。我们的工作是人工活性系统的非平衡性质的实验探索的第一步。
2010-04-25 cond-mat.soft physics.chem-ph
Rheology of bidisperse suspensions at the colloidal-to-granular transition
School of Engineering, The University of Edinburgh（爱丁堡大学工程学院）；School of Physics and Astronomy, The University of Edinburgh（爱丁堡大学物理与天文学院）
研究双分散悬浮液在胶体到颗粒过渡时的流变学行为，揭示了不同组分比例下粘度和剪切变稠特性变化规律。
2025-06-05 cond-mat.soft
Active colloidal suspensions: Clustering and phase behavior
我们回顾了最近的实验，数值和分析结果的主动悬浮的自推进胶体珠移动（准）二维。活性胶体形成了活性物质这一更大主题的一部分，这一主题以远离热平衡的集体动力学现象的出现而闻名。在实验和计算机模拟中，分离成致密的聚集体，即，团簇和稀气相已经报道，即使当吸引力的相互作用和对齐机制是不存在的。在这里，我们描述了三个实验装置，讨论了不同的推进机制，并总结了相分离的证据。然后，我们比较实验观察数值研究的基础上的极小模型的胶体游泳者。最后，我们回顾了一个平均场的方法来自第一性原理，它提供了一个理论框架的密度不稳定性导致的相分离的活性胶体。
2014-07-25 cond-mat.soft
Alternating strings and clusters in suspensions of charged colloids
我们报告的形成交替字符串和集群在一个二元悬浮液的排斥带电胶体与双层大于颗粒尺寸。在一个二进制电池模型，我们包括多体和电荷调节效应的假设下，一个恒定的表面电位，并考虑其影响的两粒子相互作用的潜力。我们发现，诱导偶极子接近电荷反转状态的形成可以解释这些结构的形成。最后，我们将触及哑铃和小集团在一个单组分系统，其中有效的静电相互作用总是排斥的形成。
2016-08-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Self-Organized Velocity Pulses of Dense Colloidal Suspensions in Microchannel Flow
本文对压力驱动的微通道中稠密胶体悬浮液的二维流动进行了数值研究。胶体被模拟为弹性和摩擦球悬浮在牛顿流体中，我们模拟使用多粒子碰撞动力学的方法。该模型再现了周期性的速度和密度脉冲序列，在微通道中向上游行进，这是在L。Isa等人[Phys. Rev. Lett. 102，058302（2009）]。我们发现，胶体壁摩擦和合力链是至关重要的这些脉冲的形成。随着胶体密度的增加，首先出现孤立子阻塞，在中等密度下形成周期脉冲串，在高密度下形成不稳定的孤立子脉冲。我们制定了一个唯象的连续模型，并展示了如何这些时空流和密度分布可以被理解为同宿和周期轨道的行波方程。
2017-08-03 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
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
Many-body critical Casimir interactions in colloidal suspensions
本文研究了胶体悬浮液中涨落引起的Casimir相互作用，特别是在接近临界分层点的二元液体中胶体之间的相互作用。为了模拟这些系统，我们提出了一个高效的簇蒙特卡罗算法的基础上的几何对称性的哈密顿量。利用普适性原理，介质由伊辛系统表示，而胶体是具有固定取向的自旋区域。我们对二维临界点两粒子间Casimir相互作用势的计算结果与精确预言完全一致。然而，我们发现，在有限系统的行为强烈依赖于系统的$Z_{2}$对称性是否被打破的粒子。最后，我们提出的三体Casimir相互作用势的Monte Carlo结果，并采取密切关注的情况下，一个粒子在附近的两个相邻的粒子，这可以从两个粒子的相互作用计算的保角映射。这些结果强调了失败的常见的分解方法为多粒子临界Casimir相互作用。
2017-06-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech hep-lat
Velocity oscillations in confined channel flows of concentrated colloidal suspensions
利用快速共聚焦显微镜，在单粒子水平上研究了玻璃微通道中浓胶体的压力驱动流动。对于通道与颗粒尺寸比$a/\bar{D} \lesssim 30$，悬浮颗粒的流速显示波动。对于更高的约束（$a/\bar{D} \simeq 20$），这些转变成规则振荡。我们提出的证据链接这些振荡与溶剂和颗粒（渗透）的相对流量和剪切增稠的约束效果。
2008-06-27 cond-mat.soft
Local phase transitions in driven colloidal suspensions
利用动力学密度泛函理论和布朗动力学模拟，研究了在接近双结点液体侧的热力学状态点处，示踪粒子对胶体悬浮液密度分布的影响.在散装系统中，我们发现，一个局部区域的胶体贫相，一个“空化泡”，后面的移动示踪剂的形式。空化气泡的程度作为示踪剂的大小和速度的函数进行了研究。限制边界的加入使我们能够研究在衬底和在粒子表面的局部相不稳定性之间的相互作用。当基板和示踪剂相互排斥的胶体，我们观察到基板和示踪剂之间形成的胶体贫桥。当剪切流平行于基底施加时，桥变得扭曲，并且在足够高的剪切速率下，从基底断开以形成空化泡。
2017-11-30 cond-mat.soft
Time lapse, three dimensional in situ imaging of ice crystal growth in a colloidal silica suspension
胶体悬浮液的冷冻在许多自然和工程过程中遇到，例如土壤的冷冻，食品工程和低温生物学。它也可以用作多孔材料和复合材料的生物启发，多功能和环保的加工路线。然而，它仍然是一个令人困惑的现象，有许多无法解释的特点，由于系统的复杂性和空间和时间尺度的过程中，应该进行调查。在这里，我们证明了快速X射线计算机断层成像的兴趣，以提供时间推移，三维，在原位成像的冰晶生长的胶体二氧化硅悬浮液。实验测量表明，胶体浓度的局部增加并不影响晶体的生长动力学，直到胶体颗粒变得紧密堆积。对于比冰晶小得多的颗粒，浓缩的胶体悬浮液相当于具有较高粘度和由胶体颗粒浓度决定的凝固点的简单液相。
2018-03-29 cond-mat.soft physics.app-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
Directional freezing of binary colloidal suspensions: A model for size fractionation of graphene oxide
基于氧化石墨烯（GO）的材料的性能强烈地取决于GO纳米片的横向尺寸和尺寸分布。采用各种方法来制备具有窄尺寸分布的GO纳米片。最近提出了一种有前景的方法，即在冻结前沿的受控生长速率下定向冻结GO水分散体。建立了一个考虑移动冻结边界和胶体颗粒优先吸附于冰相的二元胶体悬浮液理论模型。我们数值求解了耦合扩散方程，并给出了尺寸分馏的状态图。根据胶体的大小，可以通过适当选择实验参数，如吸附速率和冷冻速度来实现胶体的选择性捕集。
2018-11-27 cond-mat.soft
Newtonian coalescence in colloidal and non-colloidal suspensions
悬垂液滴和固着液滴的聚结过程是由液桥的形成和演化来区分的。桥半径$R$以$R\sim t^b$形式演化，幂律指数$b$表示主导力。在这项工作中，我们实验探索的现象，在子类的复杂流体，即胶体和非胶体悬浮液，具有颗粒流体动力学相互作用的粘弹性的起源。我们的观察结果表明，这种流体具有流动相关的变薄响应与有限的弹性剪切流，但在拉伸流可以忽略不计。在此基础上，将$b=0.5$的牛顿普适性推广到这些稀化流体。此外，我们加强了这些意见，通过理论模型开发采用Ostwald-de Waele本构关系。最后，我们利用这个理论模型来检验广义牛顿流体中是否存在阻滞聚结。
2022-12-03 cond-mat.soft physics.flu-dyn
