Hydrodynamically-driven colloidal assembly in the thin-film entrainment regime
我们数值研究了从悬浮液浸涂的流体动力学，并报告了胶体组装和斑图形成的光滑和均匀的基板上的机制。在基材的临界撤回速度以下，使弯月面变形所需的毛细管力防止胶体颗粒进入涂膜。只有在最小数量的颗粒在弯月面内组织成紧密堆积的结构之后，毛细力才被流体动力学阻力克服。一旦在膜内，所形成的组件以接近抽出速度移动并迅速与下一组件分离。因此，流体动力和毛细力之间的相互作用可以在弯曲的弯月面内产生周期性和规则的结构，该弯月面在撤回的膜下方延伸。这里记录的流体动力驱动组件与在所谓的薄膜夹带制度中实验观察到的条纹斑图形成是一致的。
2012-10-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.flu-dyn
Theory of capillary-induced interactions beyond the superposition approximation
在一个一般的理论框架内，我们研究了有效的，变形引起的相互作用的两个胶体粒子被困在一个小变形的制度的流体界面。在许多研究中，这种相互作用已经计算与anasthenia的实际界面配置的对是由单个粒子周围的界面变形的线性叠加。在这里，我们评估这种方法的有效性，并计算领先的有效相互作用的大粒子间的分离超出这个所谓的叠加近似。作为应用，我们考虑了实验相关的情况下，由于从带电胶体粒子发出的静电场的界面变形。在机械隔离中，即，如果作用在由粒子和界面组成的整个系统上的净力为零，叠加近似实际上是无效的。有效的毛细管相互作用是由超过这个近似的贡献，原来是有吸引力的。对于胶体上足够小的表面电荷，使得线性化是严格有效的，并且在渐近大的分离下，有效的相互作用不能克服胶体颗粒之间的直接静电排斥。
2008-01-04 cond-mat.soft
Shock waves in capillary collapse of colloids: a model system for two--dimensional screened Newtonian gravity
利用布朗动力学模拟、密度泛函理论和微扰分析理论，我们研究了一片界面捕获的微米级胶体颗粒在长程毛细吸引力作用下的坍缩。这种引力{形式上类似于}以毛细管长度\hat λ作为屏蔽长度的二维（2D）屏蔽牛顿引力。而极限\hat λ \to \infty对应于自引力流体的整体坍缩，对于有限的\hat λ，我们在理论上预测并在模拟中观察到在盘状斑块的外缘处的环状密度峰，作为向内的冲击波移动。可能的实验实现进行了讨论。
2011-09-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Capillary stress and structural relaxation in moist granular materials
我们提出了一个理论框架来计算复杂的介孔材料，如潮湿的沙子，纳米多孔水合物，和干燥的胶体膜的毛细应力。分子模拟映射到相场模型的液体-蒸气混合物，其不均匀的应力张量被集成在Voronoi多面体，以计算相等和相反的力之间的每对相邻的晶粒。该方法说明了在小团簇和随机堆积的球形颗粒使用格子气体密度泛函理论模拟的水分诱导力。对于水泥水化物的纳米颗粒模型，这种方法再现了滞后的水吸附/解吸等温线，并预测干燥收缩应变等温线与实验吻合得很好。我们表明，毛细管应力是一个有效的机制，内部应力松弛的胶体随机填料，这有助于水泥浆体的非凡的耐久性。
2018-12-24 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Asymptotic analysis of stresses near a crack tip in a two dimensional colloidal packing saturated with liquid
在干燥胶体分散体中，胶体颗粒的固结受各种因素如颗粒尺寸和形状以及颗粒间电势的影响。由填充床中的颗粒顶层之间形成的毛细压力引起的毛细压力压缩颗粒床，而由边界强制执行的约束导致填充物中的拉伸应力。在这种情况下，床中存在的缺陷或缺陷决定了其极限强度。在这项研究中，我们确定的渐近应力分布在一个缺陷周围的二维胶体填充饱和液体和比较的结果从完全数值解的问题。利用平衡裂纹的Griffith准则，我们将平衡时的临界毛细压力与裂纹尺寸和填充床的力学性质联系起来。分析还给出了获得无裂纹填料的最大允许缺陷尺寸。
2011-02-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Effective interactions of colloids on nematic films
本文从理论上研究了大分离量$d$中一对胶体粒子在膜上的弹性和毛细作用。弹性相互作用是排斥性的，并且是四极型的，变化为$d^{-5}$。对于宏观上厚的膜，由于由胶体和界面组成的系统的机械隔离，毛细管相互作用同样是排斥性的并且与$d^{-5}$成比例。有限的膜厚度在系统上引入非零力（由支撑膜的衬底施加），导致几何上变化的毛细管吸引力。然而，它们的强度太小，对于最近观察到的胶体液滴在薄膜上的斑图形成不重要。
2008-07-11 cond-mat.soft
Elastic Properties of Liquid Surfaces Coated with Colloidal Particles
提出了胶体粒子包覆液体表面弹性的物理机制。研究表明，颗粒之间的毛细作用可以忽略不计。当胶体层垂直于其表面变形时，该情况被处理。弹性作为界面效应而产生。表面的有效杨氏模量取决于界面张力、平衡接触角、胶体颗粒的半径及其表面密度。对于纳米尺度的颗粒，线张力变得至关重要，并对有效杨氏模量产生影响。
2015-03-10 cond-mat.soft
Capillary suspensions: Particle networks formed through the capillary force
向悬浮液中添加少量的第二流体可以通过吸引毛细力导致颗粒桥接和网络形成。毛细管桥接现象可用于稳定颗粒悬浮液并精确调节其流变性质。这种效应甚至可以在次级流体润湿颗粒不如本体流体润湿颗粒时发生。这些材料，所谓的毛细悬浮液，一直是最近研究的主题，研究网络形成的机制，这些悬浮液的性质，以及如何改变材料的性质。本文综述了胶体团簇的研究进展，并讨论了胶体团簇与毛细管悬浮液的关系。毛细管悬浮液也可用作新材料设计的途径，并突出了其中的一些应用。总结了迄今为止所取得的成果，并提出了有待回答的中心问题。
2014-11-18 cond-mat.soft
Capillary-induced interactions between colloids at an interface
在一个一般的框架内，我们研究了有效的，变形引起的相互作用被困在流体界面处的两个胶体之间。作为应用，我们考虑了带电胶体在静电场作用下的界面变形。有效的相互作用是有吸引力的，并克服了直接的静电斥力在大分离，如果系统不是机械隔离。否则，净吸引力似乎只有在足够大的胶体电荷时才有可能。
2005-09-13 cond-mat.soft
Crack formation in wet colloidal pillars
我们调查的裂纹的萌生在垂直独立的水饱和胶体柱构造使用直写技术。特别地，裂纹在干燥过程中在远离基材的自由端处形成，其中颗粒网络在收缩其体积方面不受约束，因为它承受作用在其外表面处的均匀毛细管压力的压缩。这是解释了一个占主导地位的平衡的润湿能量项，从以下的颗粒尺寸和支柱尺寸之间的简单关系，捕获裂纹的存在或不存在。这一关系为制备无裂纹胶体结构提供了实用的指导。
2018-05-02 cond-mat.soft
Capillary interactions in Pickering emulsions
用解析方法计算了液滴表面小胶体粒子的有效毛细相互作用势。毛细管单极子和偶极子之间的对势，对应于悬浮在具有固定质心的液滴上并分别受到外力和扭矩的颗粒，在大角度分离处表现出排斥力，在较小的分离处表现出吸引力，后者类似于平坦界面的典型行为。四极杆对应于机械隔离液滴上的自由颗粒，没有观察到这种特性的变化。四极杆的分析结果进行了比较与数值最小化的表面自由能的液滴中存在的椭球粒子。
2011-03-28 cond-mat.soft
Free energy of colloidal particles at the surface of sessile drops
用解析和数值方法研究了有限系统尺寸对悬浮在固着液滴表面的球形颗粒自由能的影响。在基底处的接触角等于$π/2$的特殊情况下，应用图像方法的毛细管模拟，以便计算如果向颗粒施加外力时液滴形状的小变形。在基板处的液滴形状的边界条件的类型确定与图像颗粒相关联的毛细血管的符号。因此，粒子的自由能与原始粒子与其图像的相互作用能成正比，也可以是任何一种符号。由毛细方程的格林函数给出的解析解被构造成使得作用在液滴上的力平衡和体积约束的条件得到满足。除了已知的现象的吸引力的颗粒的自由接触线和排斥从一个钉扎的，我们观察到一个本地的自由能最小值的颗粒位于滴顶点或在一个中间的角度，分别。这种特性可以追溯到格林函数的非单调行为，它反映了液滴形状的变形和体积约束之间的相互作用。
2010-07-14 cond-mat.soft
Colloidal gels assembled via a temporary interfacial scaffold
二元溶剂的液-液相分离可被界面上的胶体颗粒所阻止[K。Stratford等人，Science 309，5744（2005）]。我们的实验表明，这样形成的胶体网络可以保持稳定后，充分重新混合的液体，创造一种新型的凝胶，其中在单相溶剂中的胶体具有局部平面协调。我们认为，这种结构很可能是维持初级最低DLVO键合我们的带电胶体，在强压缩下由毛细管力。我们目前的模拟证据表明，短程吸引力与排斥屏障的组合可以强烈地稳定这种局部平面凝胶。
2009-12-07 cond-mat.soft
Collective dynamics of colloids at fluid interfaces
利用布朗动力学模拟分析了初始制备的微米级胶体颗粒分布的演化，这些胶体颗粒被捕获在流体界面处并且在它们的相互毛细吸引的作用下。在毛细管长度通常为1 mm的间距λ处，这种吸引力的距离依赖性表现出从对数衰减（形式上类似于二维重力）到指数衰减的交叉。我们详细讨论了适应的粒子网格算法，用于宇宙学模拟研究结构的形成，由于引力坍缩，目前的胶体问题。这些模拟证实了预测，只要可用，一个平均场论以前开发的这个问题。的演变是监测的定量特征，这是特别敏感的高度不均匀的结构的形成。随着λ的增加，动力学表现出从具有短程吸引力的简单流体所期望的亚稳分解到自引力坍缩场景的平滑过渡。
2011-10-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Near-zero surface pressure assembly of rectangular lattices of microgels at fluid interfaces for colloidal lithography
了解和工程软胶体粒子（微凝胶）在液-液界面的自组装拓宽了它们在胶体光刻中的应用。在这里，我们提出了一种新的路线组装矩形晶格的微凝胶在接近零的表面压力依赖于吸引力的四极毛细管相互作用和空间排斥之间的平衡颗粒在水/油界面。这些自组装的矩形晶格获得了广泛的颗粒，并在沉积后，可以用作光刻掩模，以获得垂直对齐的纳米线通过湿法和干法蚀刻工艺的规则阵列。
2020-12-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Phase behaviour of a model of colloidal particles with a fluctuating internal state
胶体颗粒不是简单的刚性颗粒，一般来说，孤立的颗粒本身是一个具有许多自由度的系统，例如，带电胶体颗粒周围的反离子。研究了模型胶体颗粒的行为，并用一个简单的唯象模型来解释这些自由度。结果表明，粒子间的相互作用不是两两相加的。甚至有可能三重态粒子之间的相互作用是吸引的，而粒子对之间的相互作用是排斥的。在这种情况下，液相要么只在相图的一个小区域内稳定，要么完全不存在。
2000-02-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Behavior of colloidal particles at an air/nematic liquid crystal interface
我们研究了球形二氧化硅颗粒在空气-水液晶界面处的行为。当施加强的法向锚定时，珠粒自发地形成取决于它们的面密度和锚定厚度的各种结构。使用光镊，我们确定的对势和解释这些图案的形成。的能量分布进行了讨论，在毛细管和弹性相互作用。最后，我们详细的机制，控制形成的六边形晶格和分析的作用，重力弯曲的接口。
2010-07-04 cond-mat.soft
Dynamic capillary assembly of colloids at interfaces with 10,000g accelerations
软物质的极端变形是我们理解各种系统中的冲击、断裂和相变效应的核心。然而，尽管人们对这一领域的兴趣越来越大，但软物质远离平衡的行为仍然是一个挑战。胶体悬浮液通常用于可视化软物质中的涌现行为，因为它们提供了对粒子间相互作用的精确控制，并且易于通过光学显微镜进行可视化。然而，以前的研究仅限于变形的数量级太慢，不能代表极端变形。在这里，我们使用一个二维模型系统，一个单层的胶体限制在一个流体界面，探测和可视化的微观结构的演变过程中，由超声驱动的高速变形。我们观察到的出现的一个瞬态网络的字符串，并使用离散粒子模拟表明，它是由一个微妙的相互作用的动态毛细作用和流体动力学粒子之间的相互作用，在高频率振荡。值得注意的是，我们发现了胶体系统中惯性效应的证据，这是由接近10，000 g的加速度引起的。这些结果也表明，软物质的极端变形提供了新的机会，斑图形成和动态自组装。
2018-02-26 cond-mat.soft
Depletion interactions of non-spherical colloidal particles in polymer solutions
我们考虑各向异性的胶体颗粒浸没在长的，灵活的，和非吸附聚合物的溶液中。对于最近合成的粒子的哑铃形状组成的两个相交的球体和透镜形粒子与球形表面，我们计算的各向同性和各向异性的相互作用参数，确定的浸没自由能和取向相关的耗尽粒子之间的相互作用，所引起的聚合物。精确的结果得到随机行走（理想）的聚合物链。
2005-01-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermophoresis of charged colloidal particles
用流体力学方法研究了带电胶体悬浮液中热致颗粒流动。详细推导了作用在带电边界层上的力密度。从Stokes方程出发，在颗粒表面无滑移边界条件下，得到了颗粒的漂移速度和热泳输运系数。结果进行了讨论，鉴于以前的工作和现有的实验数据。
2014-01-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Coarse-grained Description of Polymer Blends as Interacting Soft-Colloidal Particles
我们提出了一种理论方法，映射到软胶体颗粒的混合物的聚合物共混物。分析介观尺度对分布函数重现良好的数据从联合原子分子动力学模拟的聚烯烃混合物没有拟合参数。该理论准确地恢复了软胶体混合物（液态合金）密度和浓度涨落结构因子的解析表达式。
2004-11-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effective interactions and equilibrium configurations of colloidal particles on a sessile droplet
我们研究了一对漂浮在固着液滴表面的亚微米球形粒子的自由能景观。颗粒受到径向外力，导致液滴形状相对于球冠的参考形状变形。这种变形导致颗粒上的切向力。对于小的变形和对于在基底处的接触角$θ_0$等于$π/2$，解析地求解相应的线性化Young-Laplace方程。该解决方案是通过采用从静电图像的方法，其中每个粒子的毛细管的作用和基板被替换为一个虚拟的液滴与图像电荷和施加固定液滴体积和消失的液滴上的总力的条件。基底边界条件决定了图像毛细电荷的符号，因此也决定了颗粒上切向力的强度。在任意接触角$θ_0$的情况下，这些力通过采用有限元方法来数值计算，以找到对于其中颗粒接近局部自由能最小值的那些配置的液滴的平衡形状。
2010-12-08 cond-mat.soft
Crystalline Order on Catenoidal Capillary Bridges
研究了平均曲率为零的负高斯曲率毛细桥（悬链）上的晶体粒子阵列的缺陷结构。孤立的向错的外观的阈值纵横比被发现和确定的位错的最佳位置。我们还讨论了从孤立的向错疤痕的颗粒数和纵横比的变化。
2010-12-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Direct observation of hydrodynamic instabilities in driven non-uniform colloidal dispersions
一个瑞利-泰勒样的不稳定性的致密胶体层重力下的微流体尺寸的毛细管被认为是。我们访问所有相关的lengthscales与粒子级显微镜和计算机模拟，其中包括远程粒子之间的流体动力学相互作用。通过调节引力驱动力，我们揭示了一种机制，其增长连接到特定波长的波动，非线性斑图形成和随后的扩散为主的弛豫。我们的线性稳定性理论捕获的初始政权，从而预测混合条件，从生物学到纳米技术领域的重要影响。
2008-10-07 cond-mat.soft
Work and dissipation fluctuations near the stochastic resonance of a colloidal particle
实验研究了双势阱中的胶体粒子系统中注入能量和耗散能量的涨落。外力所做的功和耗散的能量在注入功率最大的随机共振附近测量。我们证明了定态涨落定理在该系统中成立。
2008-02-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Spacial and temporal dynamics of the volume fraction of the colloidal particles inside a drying sessile drop
应用润滑理论，研究了固体基底上固着胶体液滴的干燥过程。提出了一个简单的模型来描述时间动态的形状的下降和下降内的胶体颗粒的体积分数。考虑了粘度的浓度依赖性。结果表明，液滴的最终形状取决于胶体颗粒的初始体积分数和毛细管数。我们的模拟结果是在一个合理的协议与公布的实验数据。本文给出了人血清白蛋白（HSA）水溶液液滴的计算方法。
2010-08-28 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Stick boundary conditions and rotational velocity auto-correlation functions for colloidal particles in a coarse-grained representation of the solvent
我们展示了如何通过随机旋转动力学方法实现粗粒度溶剂中球形胶体的棒边界条件。这使我们能够通过直接计算机模拟来测量胶体旋转速度自关联函数。我们发现定量协议与Enskog理论短时间和流体动力学模式耦合理论较长的时间。对于水胶体悬浮液，当胶体半径小于35nm时，Enskog对旋转摩擦的贡献大于流体动力学贡献。
2005-10-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Relaxation of a Colloidal Particle into a Nonequilibrium Steady State
本文研究了单个胶体球在两个非平衡稳态之间周期性运动的弛豫过程。在实验上，这是通过驱动粒子沿环形陷阱施加扫描光镊。我们发现，松弛时间后，概率分布已经放松是相同的，通过稳态测量得到的。在定量协议与理论计算的弛豫时间强烈增加时，驱动系统进一步远离热平衡。
2009-06-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Probability density functions of work and heat near the stochastic resonance of a colloidal particle
本文从实验和理论上研究了双势阱中的胶体粒子系统的注入能和耗散能的概率密度函数。外力所做的功和耗散的能量在注入功率最大的随机共振附近测量。我们表现出良好的协议之间的概率密度函数精确计算从朗之万动力学和测量的。粒子所做功的概率密度函数满足涨落定理。
2008-09-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Growing Surface Tension of Amorphous-Amorphous Interfaces on Approaching the Colloidal Glass Transition
越来越多的证据表明，在接近其玻璃化转变的液体中的弛豫动力学不仅变得越来越协同（1，2），而且弛豫区域的形状也变得更加紧凑（3-7）。虽然分离相邻松弛区域的界面的表面张力被认为在决定它们的尺寸和形态方面起关键作用（8-10），但由于这些区域的无定形性质，甚至在本体液体中识别这些界面也是不可能的。在这里，通过设计一个计划，以确定自诱导的无序网站在散装胶体液体，我们直接量化的动态界面划定区域的高和低的构型重叠。这一过程也有助于揭示一个非单调的动力学相关性，从来没有观察到散装过冷液体。利用毛细管涨落法（11，12），我们测量了具有过冷的非晶-非晶界面的表面张力，发现它在模式耦合面积分数上迅速增加。值得注意的是，一个类似的增长中的表面张力也被视为在钉扎的非晶壁的存在下。我们的观察有助于修剪玻璃形成的理论，并开辟了新的研究途径，旨在调整非晶-非晶界面的性质，从而调整玻璃本身，以类似于多晶体中的晶界工程的方式（13）。
2017-08-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Elasticity-mediated Morphogenesis in Interfacial Colloidal Assemblies
Raman Research Institute（拉曼研究所）
研究揭示了颗粒弹性在界面胶体非平衡结构组织中的关键作用，通过自组装过程展示弹性介导的形态发生机制。
2026-03-07 cond-mat.soft physics.app-ph
Hydrodynamic Pair Attractions Between Driven Colloidal Particles
胶体球通过水沿圆形路径驱动的光环陷阱显示出意想不到的动力学相关性。我们使用斯托克斯动力学模拟和一个简单的分析模型来证明，路径的曲率打破了两体流体动力学相互作用的对称性，导致粒子配对。这种有效的非平衡吸引力的影响减小，无论是温度或径向约束刚度的增加。我们发现一组定义明确的动态配对状态，其稳定性依赖于流体动力学耦合在弯曲的轨迹。
2011-09-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Capillary migration of microdisks on curved interfaces
弯曲流体界面上颗粒的毛细能量景观强烈影响颗粒润湿条件。接触线钉扎现已被广泛报道的胶体颗粒，但其在毛细相互作用的影响还没有得到解决。在这里，我们提出的实验和分析与弯曲流体界面上的固定接触线的磁盘。在实验中，我们研究微盘迁移的主机接口与零平均曲率，微盘有接触线钉在其尖锐的边缘，是足够小，重力的影响可以忽略不计。磁盘迁移远离平面区域的陡峭的曲率与毛细管能量的区域推断从耗散沿粒子轨迹是线性的偏曲率。我们推导了任意曲率界面的曲率毛细能，并讨论了每一个表达式的贡献。通过吸附到弯曲的界面上，颗粒消除了一片流体界面，并扰乱了周围的界面形状。分析预测，完全光滑，圆盘不迁移，从一个平面的圆形，接触线，像那些周围的弱粗糙的平面盘，纳米偏差将驱动迁移与偏曲率的线性依赖，与实验一致。
2014-12-23 cond-mat.soft
Evaporation-driven ring and film deposition from colloidal droplets
胶体颗粒的蒸发悬浮液导致各种图案的形成，从干咖啡滴的残留环到湿油漆后均匀分布的固体颜料。为了表征单环，多个同心环，宽带和均匀的存款之间的过渡，我们通过一个多相模型的胶体颗粒在溶剂中的干燥液滴的动力学研究。我们的理论耦合的不均匀蒸发在不断发展的液滴界面的动态内的下降，即液体流动，局部变化的颗粒浓度，和传播的沉积前沿的溶质形成一个不可压缩的多孔介质在高浓度。结合毛细管数和液滴纵横比的无量纲参数捕获不同图案类型的形成条件。
2014-11-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Deposition of quantum dots in a capillary tube
组装纳米材料（如量子点）的能力使得能够创建具有独特光学和电子特性的功能器件。例如，具有特殊色纯度的发光二极管可以通过量子点的蒸发驱动组装来印刷。然而，目前对量子点胶体沉积的研究仅限于平面衬底的表面。在这里，我们调查的蒸发驱动组装量子点内的一个封闭的圆柱形几何形状。具体而言，我们观察到不同的沉积模式，如带状结构沿长度的毛细管。这种涂覆行为可以受到蒸发速度以及量子点浓度的影响。了解控制涂层过程的因素可以提供一种控制量子点在毛细管内组装的方法，最终能够创造出新的光子器件。
2015-11-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Colloidal attraction induced by a temperature gradient
胶体晶体在光子晶体技术等应用研究和统计力学的基础研究中具有极其重要的意义。长程吸引相互作用，如毛细作用力，可以驱动这种介观有序结构的自发组装。然而，长程引力在胶体界是非常罕见的。在这里，我们报告了一种新的强大的和远程的吸引力诱导的热梯度存在的墙壁。打开和关闭热梯度，我们可以快速和可逆地形成稳定的六方二维晶体。我们发现，所观察到的吸引力是流体动力学的性质，并产生热诱导颗粒表面上的滑移流。我们使用光镊直接测量力法，并将其与基于Marangoni力驱动的Stokes流的分析预测进行比较。
2008-11-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Comment on "Curvature capillary migration of microspheres" by N. Sharifi-Mood, I.B. Liu, K.J. Stebe, Soft Matter 11, 6768 (2015), arXiv:1502.01672
在最近的一篇论文中，Sharifi-Mood等人研究了被捕获在具有相反主曲率$c_{1}=-c_{2}$的液体界面处的胶体颗粒。在理论部分，他们声称在$Δc=c_{1}-c_{2}$中，俘获能在二级消失，这将使我们以前的结果无效[Phys.Rev.E74，041402（2006）]。在这里，我们表明，这一主张产生于变形场的外边界条件的不当处理。对于固定接触线和移动接触线，我们发现外边界是无关的，这证实了我们以前的工作。更一般地，我们表明，捕获能量是由接近粒子的变形，并不依赖于远场。
2016-01-15 cond-mat.soft
Electric-field induced capillary interaction of charged particles at a polar interface
研究了极性界面上带电粒子的电场诱导毛细相互作用。每个电荷的静电压力的代数尾导致界面$u\sim ρ^{-4}$的变形。所产生的毛细管相互作用是排斥性的，并且随着颗粒距离的变化而变化为$ρ^{-6}$。因此，电场诱导的毛细管力不能在最近观察到的第二个最小值的起源带电聚甲基丙烯酸甲酯颗粒在油-水界面。
2014-02-07 cond-mat.soft
Crossover from fast relaxation to physical aging in colloidal adsorption at fluid interfaces
胶体颗粒在流体界面的吸附动力学的理论和数值研究，记录明显不同的松弛制度。一个完美的光滑颗粒的吸附的特点是由一个快速的指数松弛的热力学平衡，界面自由能具有最小值。较短的弛豫时间由粘性阻尼与毛细力的比率给出。然而，胶体体系中的物理和/或化学不均匀性会导致自由能的多个最小值，从而引起亚稳态。在亚稳态的存在下，我们观察到一个交叉到一个缓慢的对数松弛想起物理老化的玻璃体系。长的弛豫时间由从亚稳态的热激活逃逸速率决定。在这项工作中得到的解析表达式产量与分子动力学模拟和最近的实验观察定量协议。这项工作提供了新的见解胶体颗粒在流体界面上的吸附动力学。
2012-12-27 cond-mat.soft physics.comp-ph
Controlled Capillary Assembly of Magnetic Janus Particles at Fluid-Fluid Interfaces
毛细相互作用可用于指导流体-流体界面处吸附的颗粒的组装。精确控制毛细相互作用的大小和方向以将颗粒组装成用于材料科学目的的有利结构是期望的但具有挑战性。在本文中，我们研究了吸附在流体-流体界面上的磁性Janus粒子之间的毛细管相互作用。我们开发了一个对相互作用模型，预测这些粒子应该安排成一个侧-侧配置，并进行模拟，证实了我们的模型的预测。最后，我们研究了单层结构，形成时，许多磁性Janus粒子吸附在界面上。我们发现，颗粒排列成长，直链表现出很小的曲率，与椭圆形颗粒之间的毛细管相互作用。我们还发现了一个制度，其中高度有序的，晶格状的单层结构的形式，它可以动态调整使用外部磁场。
2016-07-08 cond-mat.soft
Diffusive dynamics of elongated particles in active colloidal suspensions of motile algae
游动微生物可以影响被动颗粒的扩散。这种游泳者-颗粒相互作用的效果取决于不同的性质，例如游泳者的流体动力场以及微生物和颗粒的相对大小。我们研究了一种增强扩散的二氧化硅双峰悬浮液中的微藻莱茵衣藻在一个扁平的毛细管。根据浓度的microswimmer，平移和旋转扩散常数增加了几个数量级的存在下的游泳藻类。对于低浓度的藻类，双峰表现出布朗运动的波动流场产生的多个游泳者。人们可以观察到由偶尔的大位移引起的强扩散输运。在高泳客浓度，藻类形成密集的集群，其中的旋转运动的双峰显示subdiffusive行为，而平移运动保持扩散。
2020-05-07 cond-mat.soft
Controllable Capillary Assembly of Magnetic Ellipsoidal Janus Particles into Tunable Rings, Chains and Hexagonal Lattices
流体界面上的胶体组装在自下而上制备新型结构材料方面具有巨大的潜力。然而，在实现颗粒到不同结构中的可控和可调组装方面仍然存在挑战。在这里，我们报告的磁性椭球Janus粒子在流体-流体界面的毛细管组装。根据它们的倾斜角，即颗粒主轴与流体界面形成的角度，这些颗粒使界面变形并产生毛细偶极子或六极。在毛细管相互作用的驱动下，多个颗粒因此组装成链状、六方晶格状和环状结构，这可以通过施加外部磁场来主动控制。我们预测的场强相图中，各种结构是目前作为稳定状态。由于组装结构的多样性，可控性和可调性，因此，在流体界面处的磁性椭球Janus粒子可以作为新材料的通用构建块。
2020-12-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
Capillary Condensation and Interface Structure of a Model Colloid-Polymer Mixture in a Porous Medium
我们认为，Asakura-Oosawa模型的硬球胶体和理想的聚合物接触的多孔基质模拟固定配置的硬球。对于该三元混合物，采用基本测量密度泛函理论，其中基质颗粒被淬火，胶体和聚合物被退火，即允许平衡。我们研究毛细凝聚的混合物在一个微小的样品矩阵以及分层和流体-流体界面内的散装矩阵。计算了垂直于界面的密度分布和表面张力，并与无基体的情况进行了比较。两种类型的矩阵被认为是：（i）胶体尺寸的基质颗粒在低包装分数和（ii）大基质颗粒在高包装分数。这两种情况显示了根本不同的行为，并且都应该是实验上可实现的。此外，我们认为，毛细管凝聚的胶体悬浮液可以实验访问。我们发现，在情况下（ii），即使在高包装分数，矩阵的主要影响是排除体积和，以高精度，结果可以映射到那些相同的系统，通过一个简单的重新缩放矩阵。
2003-08-06 cond-mat.soft
Collective diffusion of a colloidal particles in a liquid crystal
提出了胶体粒子在液晶中的集体扩散效应。本文描述了液晶中胶体粒子集体扩散的特性，并通过实验观察到这种特性。扩散系数与温度和颗粒浓度的关系是决定性的。在系统中，胶体粒子是由弹性指向矢场的弹性畸变和粒子间的相互作用产生的。这些相互作用会导致非平凡的集体行为，从而导致非单调依赖的集体扩散。预测了胶体粒子在液晶中的非平凡集体扩散行为。
2017-12-22 cond-mat.soft
Curvature Capillary Migration of Microspheres
我们解决的问题：毛细作用如何推动微球沿曲率梯度？对于流体界面上的颗粒，有两个条件可以应用于三相接触线：要么接触线采用平衡接触角，要么它可以通过动力学捕获被钉扎，例如在颗粒表面上的化学不均匀性、粗糙度或其他钉扎位点。我们制定的曲率毛细管能量小于毛细管长度和远离任何钉扎边界的粒子的情况下。由颗粒的颗粒半径设置的失真的规模和范围，我们使用奇异摄动方法找到的失真，并严格评估相关的毛细管能量。对于平衡接触角的颗粒，与文献相反，我们发现，毛细能是可以忽略不计的，与第一个贡献有界到四阶的产品的颗粒半径和偏曲率。对于钉扎接触线，我们发现曲率毛细能量是有限的，与我们以前研究的磁盘和microcylinders弯曲的界面上的功能形式。在实验中，我们表明微球迁移沿确定性的轨迹向区域的最大偏曲率毛细管能量范围从$6 \times10^3 - 5 \times 10^4~k_BT$。这些数据同意的情况下，钉扎接触线的曲率毛细能量。这种迁移的基本物理是由于颗粒的接触线起伏的界面中的纳米扰动的四极模式的界面偏曲率的耦合。这项工作是一个例子的纳米粗糙度和接触线钉扎胶体动力学的主要影响。
2015-05-11 cond-mat.soft
Simulating Colloid Hydrodynamics with Lattice Boltzmann
我们提出了一个进展报告，我们的工作格子玻尔兹曼方法的胶体悬浮液。我们专注于在二元溶剂中的胶体颗粒的治疗和列入热噪声。对于一个基准问题的胶体沉积，并成为被困在两种流体之间的水平界面的毛细管力，我们讨论了参数选择的标准，并解决计算资源和模拟精度之间的不可避免的妥协。
2004-04-27 cond-mat.soft
Colloids and polymers in random colloidal matrices: demixing under good-solvent conditions
我们考虑一个简化的胶体-聚合物混合物的粗粒模型，其中聚合物被表示为通过对势相互作用的单原子分子。我们用它来研究聚合物-胶体分离在存在的淬火矩阵的胶体硬球。我们将聚合物与胶体的尺寸比固定为0.8，并考虑基质，使得由于基质而无法进入胶体的体积的分数f等于40%。在Asakura-Oosawa-Vrij（AOV）的情况下，我们发现，在聚合物和胶体体积分数平面的双节点曲线有一个小的依赖于无序。至于临界点的位置，行为是从AOV的情况下观察到的不同：而临界胶体体积分数基本上是相同的，在本体中，并在存在的矩阵，在临界状态下的聚合物体积分数增加，随着f的增加。与AOV情况不同，一般没有观察到毛细管胶体冷凝或蒸发。
2012-10-01 cond-mat.soft
Driven particles at fluid interfaces acting as capillary dipoles
研究了球形颗粒沿两种不混溶流体界面运动的动力学问题。在固定的三相接触线和两种流体的粘度非常不同的假设下，颗粒呈现倾斜的取向。当它移动时，它引起流体界面的变形，这也被计算。通过线性叠加近似研究了两个相互作用的驱动粒子的情况。它示出的毛细管相互作用力从颗粒运动产生的偶极的方位角和衰减的第五权力的颗粒间的分离，类似于毛细管四极起源于三相接触线的起伏。偶极相互作用被证明超过四极相互作用在中等粒子速度。
2015-03-31 cond-mat.soft
Effects of particle roughness on the rheology and structure of capillary suspensions
我们表明，颗粒粗糙度导致的数量，形状和毛细管悬浮液中的液体桥所产生的毛细管力的变化。我们通过静电吸附二氧化硅微粒上的尺寸在40 nm和250 nm之间的二氧化硅纳米颗粒来产生具有不同粗糙度的荧光标记的树莓状颗粒。粗糙的颗粒需要更多的液体来填充表面粗糙，然后才能形成摆动的桥，从而导致更小和更弱的桥。在调节有效桥体积的系统中，较高的颗粒粗糙度导致较少聚集的网络，与光滑颗粒网络相比，其对于匹配的储能模量显示出较高的屈服应变。这一发现表明，颗粒-颗粒摩擦接触也影响毛细悬浮液的强度。使用渐近非线性振荡流变学，我们证实了剪切应力响应中的第三谐波的非立方幂律缩放，这两个赫兹接触和毛细管桥连接的颗粒之间的摩擦的结果。我们表明，排斥赫兹接触参数$A$是敏感的液体桥强度和粗糙度出现转移的相对缩放的幂律指数从粘合剂控制的摩擦负载控制的摩擦。
2022-05-11 cond-mat.soft
Fluid-fluid demixing curves for colloid-polymer mixtures in a random colloidal matrix
本文研究了胶体-聚合物混合物吸附在胶体多孔介质中θ点附近的液-液相分离。为此，我们考虑Asakura-Oosawa模型中存在的淬火矩阵的胶体硬球。我们研究的分层曲线上的参数，其特征在于淬火矩阵的依赖性，固定的聚合物-胶体尺寸比为0.8。我们发现，在很大程度上，分层曲线只依赖于一个单一的参数f，它代表的体积分数，这是不可用的胶体。我们进行蒙特卡罗模拟的体积分数f等于40%和70%，发现在聚合物和胶体包装分数平面的双节点曲线有一个小的依赖于无序。相反，临界点会发生显著变化：例如，临界状态下的胶体填充分数随着f的增加而增加。最后，我们观察到的一些值的参数毛细管凝聚的胶体：一个大的贫胶体相是在化学平衡与富胶体相在基质中。
2011-09-07 cond-mat.soft
Assembling Ellipsoidal Particles at Fluid Interfaces using Switchable Dipolar Capillary Interactions
新型软材料的制造是一个重要的科学和技术挑战。研究了吸附在流体-流体界面上的磁性椭球粒子对外部磁场的响应。通过利用先前发现的一阶取向相变，我们展示了如何打开和关闭粒子之间的偶极毛细管相互作用，从而形成独特的自组装结构，并允许动态控制可重构新结构材料的自下而上制造
2014-08-13 cond-mat.soft
Charge regulation of colloidal particles in aqueous solutions
研究了胶体粒子在电解质水溶液中的电荷调节。为了稳定胶体悬浮液，防止沉淀，胶体颗粒在其表面上合成有酸性或碱性基团。这些表面基团与水接触时发生质子转移反应，产生胶体表面电荷。电荷由溶液内部和胶体表面的水合氢离子之间的局部化学平衡条件决定。我们使用的Baxter粘性球模型明确计算的平衡解离常数，并构建一个理论，它是能够定量预测的有效电荷的胶体颗粒与酸性或碱性表面基团。理论预测的模型被发现是在良好的协议与蒙特卡罗模拟的结果。该理论进一步扩展到处理胶体颗粒的酸性和碱性表面基团的混合物。
2020-08-31 cond-mat.soft
Dipolar Capillary Interactions between Tilted Ellipsoidal Particles Adsorbed at Fluid-Fluid Interfaces
毛细管相互作用已经成为一种工具，用于定向组装吸附在流体-流体界面的颗粒，并在控制乳液和泡沫的机械性能中发挥作用。在本文中，继Davies等人[Advanced Materials，26，6715（2014）]对通过偶极毛细管相互作用相互作用的界面处的椭圆形颗粒的组装的研究之后，我们数值地研究了当它们的纵横比、倾斜角、键角和分离变化时吸附在流体-流体界面处的倾斜椭圆形颗粒之间的相互作用。高分辨率的表面进化模拟的椭球体粒子对接触揭示了一个亚稳态尖端尖端配置和一个稳定的侧边配置之间的能量障碍。侧-侧构型是我们研究的所有参数的全局能量最小值。晶格玻尔兹曼模拟集群的12个椭球粒子显示新颖的高度对称的花状和环状的安排。
2015-07-22 cond-mat.soft
Colloidal Particles at Chiral Liquid Crystal Interfaces
在两种流体之间的界面处捕获的胶体颗粒可以形成各种不同的结构。用液晶代替其中一种流体增加了相互作用的复杂性，并导致更大范围的可能结构。当胶体粒子与液晶相中的缺陷相互作用时，新的行为出现了。在这里，我们讨论的胶体在各向同性界面的模板。
2014-03-19 cond-mat.soft
