Wet Sand flows better than dry sand
我们研究了屈服应力和表观粘度的沙子和没有少量的液体。通过将沙子推过具有强制Poiquille状轮廓的管，我们最小化了雪崩和剪切局部化的影响。我们发现，该系统开始流动时，超过一个颗粒直径的顺序的临界剪切。与一般的看法相反，我们观察到湿沙的流动阻力比干沙的小得多。对于耗散流，我们提出了颗粒流体的非平衡态方程。
2007-11-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Filling and wetting transitions of nematic liquid crystals on sinusoidal substrates
接近正弦基底，简单流体可以经历填充转变，其中流体从干燥状态转变为填充状态，其中界面保持不弯曲但结合到基底。增加表面场，界面解除结合并发生润湿转变。我们表明，这种双过渡序列可能会强烈修改的情况下，有序的流体，如液晶。取决于结构化基底和各向同性-润湿界面处的润湿分子的优选取向，填充转变可能不存在，并且流体直接从干燥状态转变为完全润湿状态，其中界面远离基底。更有趣的是，在其他情况下，可以防止完全润湿转变，并且流体从干燥状态转变为填充状态，并且保持在这种配置中，其中界面总是附接到基底，即使对于非常大的表面场也是如此。这两种转变只观察到在一个狭窄的幅度范围内的同一基板。
2011-06-03 cond-mat.soft
Local Rheology Relation with Variable Yield Stress Ratio across Dry, Wet, Dense, and Dilute Granular Flows
干、湿、稠密和稀颗粒流以前被认为是根本不同的，因此用不同的、在许多情况下不相容的流变学来描述。我们对颗粒流进行了广泛的模拟，包括潮湿和干燥条件、各种几何形状和驱动机制（边界驱动、流体驱动和重力驱动），其中许多是标准流变模型无法捕获的。对于所有的模拟条件，除了流体驱动和重力驱动的流动接近流动阈值，我们发现，摩尔-库仑摩擦系数$μ$标度的平方根的局部Péclet数$\mathrm{Pe}$的颗粒直径超过颗粒的平均自由程。随着减少$\mathrm{Pe}$和颗粒温度梯度$M$，这种一般标度打破，导致具有由$M$表征的可变屈服应力比的屈服条件。
2019-07-19 cond-mat.soft physics.geo-ph
Coffee-stain growth dynamics on dry and wet surfaces
含有颗粒的液滴的干燥通常导致颗粒在接触线处积聚。在这项工作中，我们研究了干燥的水凝胶包围的胶体液滴，也蒸发。我们结合理论和实验研究，以了解周围的蒸汽浓度如何影响颗粒沉积在恒定半径蒸发模式。除了常见的情况下，否则干燥的表面上的蒸发，我们表明，在配置中，液体从一个平坦的表面周围的下降蒸发，在接触线处的蒸发通量的奇异性被抑制和下降蒸发是均匀的。对于这两个条件，我们推导出的速度场，我们建立的时间演化的颗粒数量积累在接触线。我们预测的增长动力学的污点和干燥的时间尺度。因此，干燥和潮湿的条件下进行比较与实验结果，我们强调，只有动态修改的蒸发条件，而不是最终积累在接触线。
2016-11-23 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Theory of wetting-induced fluid entrainment by advancing contact lines on dry surfaces
我们报告的发病时，流体夹带的接触线被迫提前超过任意润湿性的干燥固体。我们表明，夹带发生在一个临界的前进速度超过维持界面形状的毛细，粘性和接触线之间的平衡不再满意。润湿耦合到流体力学通过设置在小尺度的界面的形态和粘性摩擦的前面。我们发现，界面可以维持的临界变形是由接触线处的摩擦和驱替和被驱替流体之间的粘度差控制的，从而导致丰富多样的润湿夹带制度。我们讨论了我们的理论的潜在用途，使用原子力显微镜测量接触线的力量，并研究夹带利用超低表面张力的胶体聚合物流体的微流体条件下。
2013-06-11 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Memory effects, arches and polar defect ordering at the cross-over from wet to dry active nematics
本研究通过解析和数值方法，揭示摩擦增强使活性向列相中缺陷尾迹更持久，形成极性有序的拱形结构，并与干性系统现象对比。
2022-01-26 cond-mat.soft
Wet granular bed eroded by a dry granular flow
LMGC, University of Montpellier, CNRS, France（蒙彼利埃大学）；Geo-Ocean, Univ. Brest, CNRS, IFREMER, Plouzané, France（布雷斯特大学）
研究通过DEM模拟揭示了湿润颗粒床在干燥颗粒流侵蚀下的两种侵蚀模式，并提出了基于惯性数和粘性指数的快速侵蚀缩放定律。
2026-02-23 cond-mat.soft
Morphology of clusters of attractive dry and wet self-propelled spherical particle suspensions
为了评估流体动力学在主动吸引球组装中的作用，我们模拟了半稀悬浮液的吸引力自推进球形颗粒在准二维几何形状比较的情况下，没有流体动力学的相互作用。首先，独立于流体动力学的存在，我们观察到，根据吸引力和推进力之间的比例，粒子要么变粗，要么聚集形成有限大小的集群。专注于集群制度，我们表征两种不同的集群参数，即它们的形态和取向顺序，并比较的情况下，当活性粒子的行为无论是作为推动者或拉动者（总是在政权的粒子间的吸引力与自推进竞争）。研究集群阶段的蠕动相对于那些获得的主动布朗磁盘（表示为ABP），我们已经表明，流体动力学单独可以维持一个集群阶段的主动游泳者（拉），而ABP形成集群阶段由于吸引力和自推进之间的竞争。簇相的蠕动和ABP的结构特性是相似的，虽然蠕动显示出对主动应力的敏感性。在团簇大小分布、团簇大小的回转半径结构和团簇极性程度方面，主动布朗盘类似于弱推-蠕动悬浮体。
2016-12-14 cond-mat.soft
Wet to dry self-transitions in dense emulsions: from order to disorder and back
远离平衡态的多体系统最显著的特征之一是，在可以预料会出现无序的条件下，秩序会自发出现。在这里，我们报告的有序和无序的乳液在不同的微流体通道，即从单分散组件到异质多分散泡沫状结构，并再次返回到有序的自过渡。该转变由粘性耗散和表面张力力之间的非线性竞争驱动，该非线性竞争由装置几何形状（特别是发散微流体通道的孔径角）控制。一个意想不到的路线返回到秩序中观察到的制度，大开度角，在那里的趋势增加混乱将是直观的预期。
2021-01-22 cond-mat.soft physics.flu-dyn
"Wet-to-Dry" Conformational Transition of Polymer Layers Grafted to Nanoparticles in Nanocomposite
本通信报告的第一个直接测量的构象的聚合物冠接枝周围的二氧化硅纳米颗粒分散在纳米复合材料，相同的聚合物的基质。该测量构成了基于化学合成的精细组合的实验突破，其允许匹配复合材料内部的中子二氧化硅信号的贡献，以及使用互补散射方法SANS和SAXS从颗粒间二氧化硅结构因子提取接枝聚合物层形状因子。模型化的信号的接枝聚合物的纳米颗粒内的矩阵和直接比较的形状因子的相同的颗粒在溶液中显示了一个明确的变化的聚合物构象从散装的纳米复合材料：从拉伸和溶胀的形式在溶液中的高斯构象在矩阵中的转换，然后与压缩的因子2的接枝冠。在探测范围内，增加接枝颗粒之间的相互作用（通过增加颗粒体积分数）或接枝和自由基质链之间的相互作用（降低接枝-自由链长比）不会影响接枝刷压缩的幅度。这是第一次直接观察到的湿-干的构象转变理论上预期的接枝链与自由基质链的相互作用，说明接枝和自由链的混合熵之间的竞争，和接枝链的弹性形变的溶胀自由能最小化。除了实验验证的理论预测，这一结果构成了一个新的见解，了解的一般问题的纳米粒子分散在聚合物基体内的新的纳米复合材料的设计。
2010-05-10 cond-mat.soft
How hydrophobic drying forces impact the kinetics of molecular recognition
蛋白质-配体结合动力学模型中，缓慢的溶剂动力学的疏水干燥转变的结果进行了研究。分子动力学模拟表明，在受体口袋中的溶剂可以在湿和干状态之间波动，在每个状态下的寿命足够长，用于提取平均力和湿-干转换的可分离的潜力。我们引入了一个由二维马尔可夫主方程表示的扩散表面跳跃模型。一个维度是标准反应坐标，配体-口袋分离，另一个维度是配体和结合口袋之间区域的溶剂状态，其指定它是湿的还是干的。在我们的模型中，配体扩散的动态自由能表面上经历湿和干状态之间的动力学转变。该模型与显式溶剂分子动力学模拟的结果吻合良好，并改进了对疏水组装动力学的描述。此外，它是符合“非马尔可夫布朗理论”的配体口袋分离坐标单独。
2013-07-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Rheological consequences of wet and dry friction in a dumbbell model with hydrodynamic interactions and internal viscosity
本文用一种可伸缩哑铃模型研究了聚合物稀溶液的内粘度波动和流体动力相互作用对聚合物稀溶液流变性质的影响。布朗动力学模拟用于计算剪切流中的瞬态和稳态粘度函数。结果使仔细区分的影响，对流变性能，溶剂介导的摩擦从一个耗散机制，是独立的溶剂粘度。特别是，流体动力学相互作用有显着的影响，在剪切流的开始时的应力跃变的大小，并在瞬态粘度函数，但在高剪切速率下的稳态粘度函数的影响可以忽略不计。零剪切速率粘度函数的自由排水哑铃保持基本上独立的内部粘度参数，预测的高斯近似，但列入流体动力学相互作用诱导依赖于流体动力学相互作用和内部粘度参数。大值的内部粘度参数导致线性粘弹性的预测，模仿刚性哑铃解决方案的行为。另一方面，在高剪切速率下的稳态剪切粘度函数一般不同于刚性哑铃，这主要取决于哑铃弹簧的有限延展性。
2018-08-20 cond-mat.soft
Surface flow profiles for dry and wet granular materials by Particle Tracking Velocimetry; the effect of wall roughness
二维粒子跟踪测速技术（PTV）是研究颗粒流行为的一种很有前途的技术。目的是通过实验确定自由表面的宽度和剪切带的位置，从速度剖面验证模拟在一个分裂的底部剪切单元的几何形状。通过分析图像，跟踪分散的示踪粒子随着整体流移动时的位置和速度。然后，我们使用一种新的技术来提取连续的速度场，应用粗粒化与后处理工具箱MercuryCG的离散实验PTV数据。对于中间填充高度，剪切（或角）速度在自由表面上的径向坐标的依赖性很好地拟合的误差函数。由误差函数得到剪切带的宽度和中心位置。我们调查这些剪切带性质的填充高度和旋转频率的剪切细胞的干玻璃珠粗糙和光滑的壁表面的依赖性。对于粗糙表面，数据与现有的实验结果和理论缩放的预测。对于光滑表面，颗粒壁滑移是显着的，数据偏离预测。我们进一步用少量的硅油和甘油作为玻璃微珠的间隙液，研究了内聚力对剪切带性质的影响。虽然硅油不会导致大的变化，甘油改变剪切带的性质相当大。随着液体饱和度的增加，剪切带变得更宽，并且由于颗粒粘在一起的趋势相应地增加而进一步向内定位。
2019-01-05 cond-mat.soft
Energy dissipation in sheared wet granular assemblies
在剪切干和湿颗粒的能量耗散被认为是在存在的外部施加的围压。离散元模拟结果表明，对于足够小的围压，能量耗散的颗粒之间的cohesion内聚力的存在相关的影响占主导地位。对剪切的残余阻力可以定量地解释由两种效应的组合产生的湿摩擦：i）在毛细吸引力的存在下，在颗粒接触处的摩擦增强，和ii）由于液体桥的破裂和重组的能量耗散。颗粒接触处的库仑摩擦引起能量耗散，其随围压的增加而线性增长，无论是干颗粒还是湿颗粒。由于湿颗粒的库仑摩擦系数较低，当围压增加时，干颗粒的能量耗散比湿颗粒快。
2018-06-28 cond-mat.other cond-mat.soft physics.comp-ph
Dynamical density functional theory for "dry" and "wet" active matter
在过去的50年里，平衡态密度泛函理论（DFT）已经被证明是一个强大的，通用的和预测的经典粒子的静力学和结构的方法。该理论可以推广到完全过阻尼布朗胶体粒子的非平衡动力学，进而发展为所谓的动力学密度泛函理论（DDFT）。DDFT的成功使其成为活性物质的第一性原理描述的一个有希望的候选者。在本讲座中，我们将首先概括经典的DDFT被动胶体颗粒通常由Smoluchowski方程描述。从Smoluchowski方程的DDFT的基本推导后，我们讨论了定向自由度和被动粒子的流体动力学相互作用的效果。这为我们将DDFT推广到活性物质提供了一个理想的位置。特别是，我们区分"干活性物质"，这是由自推进的颗粒，不包含周围溶剂的流体动力学流动效应和"湿活性物质"，其中所产生的流体动力学流场的microswimmer考虑。对于后者，DDFT是一种工具，它统一了热波动，直接粒子相互作用，外部驱动场和流体动力学效应所产生的内部自推进区分"推"和"拉"。一些最近的应用程序进行了讨论，包括短暂的集群的自推进杆和自发形成的流体动力泵在封闭的microswimmer。
2021-02-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A polymer brush theory for quantitative prediction of maximum height change between dry and wet states
聚合物刷可以生长在几乎任何固体表面上，并且通过设计，表现出不同的性质和功能，因此它们已被广泛用于工程，能源和医学等许多新兴应用中。特别地，诸如致动、分子释放和摩擦开关的一些应用需要聚合物刷在干燥状态和湿润状态之间改变其高度，并且最大化这种高度变化对于这些应用的最佳性能是关键的。虽然长期以来已经提出了缩放定律来定性地确定刷高度，但是仍然缺乏可以定量地预测刷高度和使刷高度变化最大化的条件的理论，这对于聚合物刷的实际设计是有价值的。在这里，我们采取热力学的方法来制定一个聚合物刷理论计算刷高度在各种条件下的接枝面积，聚合度（DP），和溶剂的质量。我们的模型包括两部分-自由连接链模型来描述弹性的刷子和Flory-Reynner模型来描述刷和溶剂的混合。在干态和湿态下计算的刷高度与文献中的实验数据相当一致。所计算的刷子高度还用于确定最大刷子高度变化的条件。我们的理论可以指导设计的聚合物刷在各种应用中的最佳功能性能，也可以耦合到其他模型来描述更复杂的行为的聚合物刷。
2022-08-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Variational implicit-solvent predictions of the dry-wet transition pathways for ligand-receptor binding and unbinding kinetics
配体-受体结合和解结合是基本的生物分子过程，并且对于药物功效特别重要。然而，环境水分波动影响相应的热力学和动力学，从而挑战理论描述。在这里，我们设计了一个整体的，隐式溶剂，多方法的方法来预测（联合国）结合动力学的一个通用的配体口袋模型。我们使用变分隐式溶剂模型（VISM）计算溶质-溶剂界面结构和相应的自由能，并将VISM与弦方法相结合，得到了各种亚稳（“干”和“湿”）水合状态之间的最小能量路径和过渡态。所得的干-湿转换率，然后使用在一个空间依赖的多状态连续时间马尔可夫链布朗动力学模拟，和相关的福克-普朗克方程计算，配体随机运动，提供的平均首次通过时间的绑定和unbinding。我们发现水化过渡显着减慢绑定过程，在半定量协议与现有的显水模拟，但显着加速解绑定过程。此外，我们的方法允许在配体运动过程中的口袋和配体的非平衡水合状态的表征，为此，我们发现大量的记忆和滞后效应的结合与非结合。因此，我们的研究提供了一个重要的一步，在现实的配体-受体系统的复杂动力学的有效的，基于物理的解释和预测。
2019-06-17 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.chem-ph
Order-disorder transition in swirled granular disks
利用计算机模拟方法研究了水平旋转干、湿颗粒盘的有序-无序转变。我们的系统的调查的本地秩序形成作为一个功能的振幅和周期的外部驱动力表明，一个大的集群的六角形有序颗粒形式的干和湿颗粒在中间驱动能量。无序状态被发现在小和大的驱动能量。相对于干燥的情况，湿粒状颗粒达到更高程度的局部六方有序。对于这两种情况下，我们报告一个定性的相图，显示在不同的状态点的本地订单量。此外，我们发现，从六方有序到无序状态的过渡的特点是与平方当地秩序的粒子的外观。
2014-06-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Straight contact lines on a soft, incompressible solid
计算了软基片在直线接触作用下的变形，并将计算结果应用于两平行接触线间的静态细流。基底被认为是不可压缩的（Stokes类弹性描述），并且具有非零的表面张力，其最终取决于其表面是干的还是湿的而不同。对于一个单一的直线分离两个域具有相同的基板表面张力，脊的轮廓被证明是非常接近的Shanahan和德Gennes，但从接触线的距离等于弹性毛细管长度建立在基板表面张力和剪切模量。结果，接触线附近的发散消失，并被接触线处的表面张力平衡（诺伊曼平衡）所取代，尽管轮廓保持接近对数。在溪流的情况下，使用前面的解决方案作为一个格林函数允许一个分析计算的几何形状的变形基板，特别是它的斜率在每一侧（湿和干）的接触线。这两个斜率几乎与基材表面张力的倒数成比例，尽管由于标准弹性的线性性质，在最终表达式中难以确定每侧（湿和干）的相应重量。一个简单的参数相结合的诺依曼和杨方程，但是提供了克服这一限制。结果可能有令人惊讶的影响，具有塑性和弹性性能的系统上的滞后建模，很久以前开始由Extrand和Kumagai。
2019-11-04 cond-mat.soft physics.class-ph
Stabilization of active matter by flow-vortex lattices and defect ordering
从细菌悬浮液到细胞单层的活性系统，通过从其组成元素局部注入能量而不断地被驱离平衡，并表现出顺从性和混沌模式。在这里，我们证明了理论上和通过数值模拟，湿活性系统，其行为是由流体力学，和干活性物质，其中任何流被筛选之间的交叉，可以通过使用摩擦作为控制参数。此外，我们发现了意想不到的涡有序在这个干湿交叉。我们表明，自组织的涡晶格是伴随着空间有序的拓扑缺陷，导致积极的晶体状结构。涡旋晶格的出现，导致拓扑缺陷的位置有序化，这表明在活性材料的设计和控制中的潜在应用。
2016-02-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
