Fluctuation spectrum of fluid membranes coupled to an elastic meshwork: jump of the effective surface tension at the mesh size
我们确定了一类复合膜：流体双层耦合到一个弹性网络，这是这样的网络的能量是一个功能$F_\mathrm{el}[A_ξ]$ \textit{not}的真实微观膜面积$A$，但一个\textit{smoothed}膜的面积$A_ξ$，这对应于该地区的膜粗粒度的网格大小$ξ$。我们发现，网状修改的膜张力$σ$低于和高于规模$ξ$，诱导张力跳跃$Δσ=dF_\mathrm{el}/dA_ξ$。我们的模型的预测帐户的波动谱的红细胞膜耦合到他们的细胞骨架。我们的结果表明，细胞骨架可能是在拉伸应力，这将提供一种手段来调节可用的膜面积。我们还预测了一个可观察到的张力跳跃膜装饰聚合物“刷”。
2003-06-30 cond-mat.soft
Equilibrium of fluid membranes with tangent-plane order (TPO), elasticity of smectics with TPO, and dispiration asymmetry in smectics-C*
流体膜具有切平面有序（TPO），如倾斜和六角有序，提供了独特的软物质系统，用于研究弹性，形状，拓扑结构和热涨落之间的相互作用。利用膜能的自旋连接公式，我们得到了这种膜的基态的平衡方程和自由边界条件。我们扩展的自旋连接配方与TPO的近晶相液晶，并表明，手性近晶-C * 这一概括导致实验验证的后果具有拓扑指数（螺旋度）相同的幅度，但相反的迹象。
2015-06-18 cond-mat.soft
Anisotropic surface tension of buckled fluid membrane
固体薄板和流体薄膜在侧向压力作用下表现出屈曲。在这里，它揭示了流体膜具有各向异性屈曲表面张力相反，固体片。令人惊讶的是，表面张力垂直于屈曲方向表现出更强的依赖性比平行于它。我们的理论预测支持无网格膜模型的数值模拟。该各向异性张力可用于测量膜的弯曲刚度。研究还发现多层屈曲膜之间存在相同步现象。
2011-06-01 cond-mat.soft
Microscopic membrane elasticity and interactions among membrane inclusions: Interplay between the shape, dilation, tilt and tilt-difference modes
一个唯象的朗道弹性的形状，扩张，和脂质倾斜的双层膜的开发。形状模式与单分子层倾斜的和耦合，而膨胀模式与单分子层倾斜的差耦合。膜夹杂物之间的相互作用进行了讨论。内含物改变膜厚度和/或由于其凸形或凹形而引起倾斜差，产生膨胀引起的吸引和倾斜差引起的排斥。由此产生的相互作用可以稳定2D晶体相，当膨胀倾斜差耦合较大时，可能存在不同晶格间距。有利于晶体的包裹体是那些具有长凸或短凹疏水核的包裹体。由于夹杂物的圆锥形状，它们会引起局部膜曲率，从而相互排斥。在短的夹杂物分离，与夹杂物的锥角相媲美的倾斜发展：它放松膜曲率，减少排斥。在大的分离处，倾斜消失，不管形状倾斜耦合的值是多少。
1998-10-22 cond-mat.soft
Membrane Stretching Elasticity of Lipid Vesicle and Thermal Shape Fluctuations
测定模型脂膜的弯曲弹性模量的最广泛使用的方法之一是分析近球形脂囊泡的形状波动。米尔纳和赛峰给出了这种分析的理论基础。在他们的理论中，没有考虑拉伸效应。在本研究中，我们推广了他们的方法，包括后推导出的统计力学的囊泡的应用程序的拉伸效果。
2017-12-28 cond-mat.soft
A deformable elastic membrane embedded in a lattice Boltzmann fluid
描述了一种用于将可变形的弹性膜嵌入晶格玻尔兹曼流体内的方法。膜由一组无质量点表示，这些点与流体平流，并对流体施加力，这些力来自自由能泛函，其值取决于膜的几何性质。该方法是在两个维度上进行验证的自由能功能，施加约束的恒定膜长度，恒定的封闭面积，弯曲刚度和优选的曲率。该方法示出恢复预期的平衡形状中的流动和变形的存在下，施加的剪切流。该方法可以应用于许多介观模拟，包括离散模型的血细胞。
2006-07-14 cond-mat.soft
The one-loop elastic coefficients for the Helfrich membrane in higher dimensions
使用协变几何方法，我们得到了嵌入到$(2+D)$维欧氏空间的二维刚性膜的有效弯曲耦合。膜的哈密顿量有三项：第一项是其平均外曲率的平方。第二个与它的高斯曲率成正比，最后一个与它的面积成正比。我们得到的结果与热涨落软化嵌入三维欧氏空间的二维膜的结果一致。
2005-01-26 cond-mat.soft
Elastic deformation of a fluid membrane upon colloid binding
当胶体颗粒粘附到流体膜上时，它在膜中引起抵抗其自身结合的弹性形变。这种平衡的结构和能量方面的理论研究的框架内的Helfrich哈密顿。基于膜轮廓的完全非线性形状方程，发现了一条连续的结合转变线和第二条不连续的结合转变线，它们在一个不寻常的三相点相遇。低张力的制度进行了研究分析，使用一个小的梯度膨胀，而在限制大张力缩放参数，从而量化的渐近行为的相边界，程度的包装，和能量障碍。成熟的动物病毒出芽讨论作为一个生物学的例子，这样的胶体膜相互作用事件。
2003-03-31 cond-mat.soft
Hydrodynamic coupling between two fluid membranes
研究了堆积流体膜中点粒子间的面内耦合扩散动力学。我们计算的贡献耦合的纵向和横向扩散系数，由于粒子运动内的不同以及相同的膜。堆叠的几何形状导致两个膜之间的流体动力学耦合。
2011-01-17 cond-mat.soft
Phase transitions and membrane stiffness in a class of asymmetric heterogeneous fluid membranes
我们提出了一个极小模型，在一类不对称的双组分非均相流体膜在平衡时，一般显示第一和第二阶MPTS，控制的不对称性和异质性的相互作用的可渗透性相变（MPTS）。在MPT附近，膜波动通常会增强。然而，增强的程度被发现敏感地依赖于非对称性-异质性耦合。我们认为，实验测量的膜波动的MPTS提供的物理信息的形式的不对称性异质性耦合。
2015-09-14 cond-mat.soft
Instabilities and diffusion in a hydrodynamic model of a fluid membrane coupled to a thin active fluid layer
我们构建了一个粗粒度的有效的二维（2D）流体动力学理论作为一个理论模型的耦合系统的流体膜和一个薄层的极性活性流体在其有序的状态，锚定到膜。我们表明，这样的系统是容易通过非平衡驱动，极性顺序和膜波动的相互作用的一般不稳定性。我们使用我们的模型方程计算的膜中的夹杂物的扩散系数，并表明，它们的值强烈依赖于系统的大小，在对比其平衡值。我们的工作推广了S. Sankararaman和S. Ramaswamy [Phys. Rev. Lett.，102，118107（2009）]涉及流体膜和有序活性流体层的耦合系统。我们的模型是广泛的启发，并应作为一个有用的出发点，耦合动力学的细胞膜和皮层肌动蛋白层锚定到它的理论描述。
2012-09-21 cond-mat.soft
Undulation Amplitude of a Fluid Membrane Surrounded by Near-Critical Binary Fluid Mixtures
我们考虑了几乎平面的流体膜的热起伏，或形状波动，由相同的近临界二元流体混合物的两侧包围。假设膜和混合物的一个组分之间存在弱的优先吸引力。我们使用高斯自由能泛函来研究波动振幅的线性近似内的平衡平均值的振幅。根据我们的结果给出了一个简单的解析公式，环境的近临界倾向于抑制膜的波动，这种抑制效果可以超过小波数的弯曲刚度。因此，环境的近临界建议，以防止一个大的膜变得松软，即使在平衡的横向张力消失。
2015-10-10 cond-mat.soft
Shape fluctuations and elastic properties of two-component bilayer membranes
采用两亲性分子的粗颗粒模型研究了双组分双层膜的弹性性质。这里所考虑的两种两亲物的差别仅在于它们的长度。进行分子动力学模拟以分析双组分双层膜的形状波动并确定其弯曲刚度。的弯曲刚度和它的逆被发现是非单调函数的摩尔分数$x_{\rm B}$的较短的B-两亲物，因此，不满足一个简单的杠杆规则。双层的本征面积也表现出对$x_{\rm B}$的非单调依赖性和接近$x_{\rm B} \simeq 1/2$的最大值。
2004-12-16 cond-mat.soft
Generic instabilities in a fluid membrane coupled to a thin layer of ordered active polar fluid
我们开发了一个有效的二维粗粒度描述的耦合系统的平面流体膜锚定的极性有序的活性流体下面的薄层。活性流体层的宏观取向被假定为垂直于所附接的膜。我们证明，{\em活动}或非平衡驱动的活性流体使这样的系统一般线性不稳定的模型参数$Δμ$的特征活动的强度的签名。根据边界条件和模型参数的范围内，欠阻尼传播波可能存在于我们的模型。我们讨论了我们的结果的现象学意义。
2013-05-30 cond-mat.soft
Active assembly and non-reciprocal dynamics of elastic membranes
The Martin Fisher School of Physics, Brandeis University（布兰迪斯大学马丁·费舍尔物理学院）；Department of Physics, University of California at Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校物理系）；School of Physics, Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院物理学院）；Kavli Institute of Theoretical Physics（卡弗里理论物理研究所）；Leinweber Institute for Theoretical Physics, University of Chicago（芝加哥大学莱因韦伯理论物理研究所）；James Frank Institute, University of Chicago（芝加哥大学詹姆斯·弗兰克研究所）
研究活性非热纤维在活性流体中的自组装，产生弹性膜网络，形成多尺度结构和动态过程，展示非 reciprocity 耦合诱导的全局极限环。
2025-09-04 cond-mat.soft
Flexoelectric fluid membranes in electric field. Shape equations and exact solutions
本文导出了轴对称流体膜在均匀外电场作用下的形状方程。在Steigmann和Agrawal的理论中，对膜的自由能的挠曲电贡献来自后者。此外，我们在上述泛函中引入了与曲率诱导的膜极化相关的另一项，因为后者首先由A.彼得罗夫一些精确的Naito型解的研究方程，与自由参数连接到模型的。
2021-07-01 cond-mat.soft
Elasticity of polymer vesicles by osmotic pressure: an intermediate theory between fluid membranes and solid shells
通过标度分析得到了曲面内聚合物的熵和由聚合物组成的膜的弹性自由能。发现薄膜的弹性自由能具有面内应变能加上Helfrich曲率能的形式[Z。自然的。C \textbf{28}，693（1973）]。通过讨论两种简化模型得到自由能中的弹性常数：一种是没有面内应变且两侧不对称的聚合物膜，它是曲面量子力学的对应物[Jensen和Koppe，Ann. Phys. \textbf{63}，586（1971）];另一种是具有均匀面内应变的平面橡胶膜。采用包含弹性自由能、表面张力能和渗透压诱导项的总自由能的一阶变分，导出了描述渗透压作用下聚合物囊泡平衡形状和面内应变的方程。通过对总自由能的二阶变分求出了球形高分子囊泡失稳的临界压力。研究发现，由于面内模态与面外模态耦合，面内模态对临界压力也有重要影响。理论结果表明，聚合物囊泡具有流体膜和固体壳之间的机械性能的中间。
2005-08-18 cond-mat.soft
Phases and fluctuations in a model for asymmetric inhomogeneous fluid membranes
我们提出并分析了一个非均匀流体膜中的相变模型，该模型将局部组成与曲率非线性地耦合起来。对于非对称膜，我们的模型显示通用非伊辛行为和随后的相图显示通过临界点（CP）或三临界点（TP）的第一或第二阶相变，这取决于弯曲模量。它预测通用的非平凡的增强波动的非对称膜的规模与系统的大小在一个幂律的方式在CP和TP在两个维度，没有观察到对称膜。它也产生二维伊辛普适类对称膜，与实验结果一致。
2013-09-13 cond-mat.soft
Wrapping of a spherical colloid by a fluid membrane
本文在Helfrich能量框架下研究了粘附球形胶体粒子引起的流体膜的弹性形变。基于一个完整的优化膜的形状，我们发现了一个连续的绑定和不连续的质子跃迁，后者显示出潜在的实质性的能量障碍。一个小的梯度近似允许膜的形状和复杂的能量进行分析计算。虽然这仅导致对于非常小程度的缠绕的复杂几何形状的良好表示，但它仍然在低张力状态下给出正确的相边界。
2002-12-17 cond-mat.soft
Measurement of the bending rigidity and spontaneous curvature of fluid membranes in simulations
利用两种无网格膜模型研究了测量流体膜弯曲刚度和自发曲率的几种数值方法。弯曲刚度估计从平面和管状膜的热波动和管状膜的轴向力。我们发现了一个很大的依赖性，其估计值从热波动分析上的最小二乘拟合的截止频率q_{cut}。逆功率谱拟合与外推到q_{cut} -> 0产生最小的估计误差之间的调查方法。根据管状膜的轴向力和弯曲膜条纹的平均曲率估计自发曲率。这些方法的结果显示出良好的一致性。
2011-09-12 cond-mat.soft
Fluid Vesicles with Viscous Membranes in Shear Flow
研究了剪切流中膜粘度对囊泡动力学的影响。我们提出了一种新的模拟技术，它结合了三维多粒子碰撞动力学的动态三角形膜模型的溶剂。随着膜粘度的增加，囊泡从稳定的坦克踩踏过渡到不稳定的翻滚运动。根据减少的体积和膜粘度，剪切可以诱导两个discocyte-to-prolate和prolate-to-discocytetransformation。这种动力学行为可以从一个简化的模型中理解。
2004-04-15 cond-mat.soft
Electrostatic and electrokinetic contributions to the elastic moduli of a driven membrane
我们讨论了静电对置于电解质中并由直流电场驱动的细胞或人工膜的弹性模量的贡献。电场驱动离子流穿过膜，通过特定的通道、泵或天然孔隙。在稳定状态下，电荷在靠近膜的德拜层中积累，从而改变膜的弹性模量。我们首先研究了一个模型的膜的厚度为零，后来推广这种治疗允许有限的厚度和有限的介电常数。我们的结果澄清和推广了[D.拉科斯特湾Cosentino Lagomarsino和J.F.乔安妮，欧罗巴。信件：{ \bf 77}，18006（2007）]，通过提供对波动谱中与$\kps^3$成比例的不稳定项的物理解释，我们将其与称为感应电荷电渗（ICEO）的非线性（$E^2$）动电效应相关。ICEO最近的研究集中在电极和可极化的颗粒，其中施加的体场被扰动的电容充电的双层和驱动器沿场轴流向表面突起;相反，我们预测“反向”ICEO流动驱动膜周围，由于曲率引起的切向场内的非平衡双层，流体动力学增强突起。我们还考虑了离子通道的空间依赖性浓度场的动态结合的效果。
2008-10-27 cond-mat.soft
Induced stresses in quasi-spherical elastic vesicles: local and global Laplace-Young law
在弹性球膜上，不存在由弯曲能引起的应力，相应的Laplace-Young定律不涉及弹性弯曲刚度。然而，当考虑一个轴对称的扰动，捏球，它会导致非平凡的应力在整个膜。在本文中，我们引入了一个理论框架来研究由球周围的几何扰动引起的应力。我们发现当地的平衡力方程沿法线方向的囊泡，并沿单位副法线，切线的膜;同样，闭环上的全局平衡力方程也进行了检查。我们分析了应力的分布在膜上的萌芽过渡发生。对于封闭的膜，我们得到修改后的杨-拉普拉斯定律，出现作为这种扰动的后果。
2018-08-08 cond-mat.soft
Undulation Amplitude of a Fluid Membrane in a Near-Critical Binary Fluid Mixture Calculated beyond the Gaussian Model Supposing Weak Preferential Attraction
我们计算的形状波动的均方振幅-一个相等的时间相关性-一个几乎平面的流体膜浸没在一个近临界二元流体混合物。一种流体组分通常优先被膜吸引，并且由于接近临界状态而变得更加集中在膜周围。这产生渗透压，渗透压影响振幅。振幅也受到与膜一起移动的混合物的可逆动力学的影响。通过假设高斯自由能泛函和弱优先吸引力，作者之前证明了膜的回复力中添加了一个新项，并且往往会抑制振幅。不假设这两种情况，但仍然集中在波长大于相关长度的模式，我们在这里计算无张力膜的振幅。首先，在高斯模型中，我们解决的控制方程显示，对于长波长，附加项成为主要的，虽然减少流体动力学效应使其数值因子约为以前的结果的一半。该项的变化并不随波长单调变化，这主要是由诱导质量的变化引起的。其次，假设临界成分远离膜，我们计算的振幅超出了高斯模型的制度。如果将相关长度解释为靠近膜的相关长度，则该结果与高斯模型中的相应结果大致一致。
2017-04-19 cond-mat.soft
Shape Instabilities in the Dynamics of a Two-component Fluid Membrane
本文采用动态三角形蒙特卡罗模拟和朗之万描述方法研究了二元流体膜的形状动力学。相分离诱导的形态变化取决于脂质的横向流动性。当流动性大时，熟悉的双螺旋旋节模式对波动波动线性不稳定，并分裂成芽，芽彼此移动并合并。对于低迁移率，膜在短时间内弹性响应，更倾向于局部弯曲，导致起皱的表面。
1997-04-21 cond-mat.soft
Coupled electro-elastic deformation and instabilities of a toroidal membrane
本文分析了电介质弹性膜在机电耦合载荷作用下的大变形问题。非常大的变形（封闭体积变化的100倍以上）的环形膜的研究通过使用的变分制剂，占由于机械和电场的总能量。采用改进的打靶法求解耦合的高度非线性常微分方程组。我们证明了在这个问题的解决方案中的极限点，双曲，双曲破坏屈曲不稳定性的发生。这些“可逆”不稳定性中的每一个的发生显著地取决于机械负载与电负载的比率，从而提供用于状态切换的控制机制。
2020-11-04 cond-mat.soft
Fluid membranes can drive linear aggregation of adsorbed spherical nanoparticles
使用计算机模拟，我们表明，脂质膜可以介导的线性聚集的球形纳米粒子结合到它的生物相关的弯曲刚度范围很广。这一结果与纳米颗粒在流体界面上的各向同性聚集或生物膜中各向同性插入的预期聚集形成净对比。我们提出了一个相图，表明线性聚集的预期，并明确计算与线性和各向同性聚集的自由能垒。最后，我们提供简单的缩放参数来解释这种现象。
2012-02-06 cond-mat.soft
Fluctuation-induced forces between inclusions in a fluid membrane under tension
我们讨论的波动诱导力，一个有限温度模拟的Casimir力，两个包埋在张力下的流体膜之间。我们提出了一种方法来计算这种Casimir相互作用在最一般的情况下，膜的波动是由表面张力，弯曲模量，和高斯刚度的联合行动。我们发现，表面张力强烈修改的Casimir相互作用的分离依赖的幂律。这导致在超过特征长度的分离处对卡西米尔力的强烈抑制，这可能影响细胞膜中的蛋白质聚集动力学。
2011-09-23 cond-mat.soft
Locomotion of magnetoelastic membranes in viscous fluids
生物医学应用中多功能和生物相容性的微型机器人的发展依赖于通过粘性流体实现运动。在这里，我们描述了一个框架游泳均匀磁弹性膜组成的超顺磁性粒子。通过求解运动方程，我们发现的动力学模式的圆形膜在旋进磁场，这被发现致动或不同步的磁场旋进以上或以下的临界旋进频率，$ω_c$，分别。对于大于$ω_c$的频率，同步的旋转波和径向波在膜上传播。这些波引起的运动在不可压缩的流体在低雷诺数使用格子玻尔兹曼方法。非往复运动导致游泳是通过打破膜的形态对称性来实现的，通过截断圆形段来实现。通过对外部磁场进行编程，可以使膜平移适应于预定路径。我们的研究结果奠定了基础，实现定向运动薄，均匀的磁致弹性膜具有不同的阵列的几何形状。
2021-12-07 cond-mat.soft
How to puncture a biomembrane: elastic versus entropic rupture
穿透细胞膜并进入内部隔室的一种非常常见的策略包括使用尖锐的尖端或纳米针。然而，最近的实验表明，与预期相反，原子力显微镜尖端的曲率上的渗透力的弱依赖性的细胞渗透。使用分子动力学模拟和分析参数，在这里，我们表明，膜破裂可以由弹性或熵力驱动，这取决于膜的大小。我们的研究结果在组织工程和药物递送方面具有潜在的相关意义，因为它们有助于评估最常见的膜渗透方法的有效性。
2019-11-13 cond-mat.soft
Accurate determination of elastic parameters for multi-component membranes
由于共存的脂质相在细胞膜中的异质性已被证实在细胞信号传导和膜运输中起主要的功能作用。因此，多相系统的材料性质，如线张力和弯曲模量，是至关重要的动力学和相分离的渐近行为。在这封信中，我们提出了一个分析和实验相结合的方法来确定相分离囊泡系统的性能。首先，我们开发了一个分析模型的弱芽双相囊泡的囊泡形状。随后，囊泡形状和膜波动的实验数据，并比较模型。结合的方法允许一个可重复的和可靠的测定复杂囊泡系统的物理参数。所获得的参数设定了活细胞质膜中纳米域的大小和稳定性的限制。
2007-06-28 cond-mat.soft
Shapes of fluid membranes with chiral edges
我们进行了蒙特卡罗模拟的胶体流体膜组成的手性杆状病毒。该膜由通过键连接的珠的三角形网格建模，其中键和珠在每个蒙特卡罗步骤中自由移动。由于实验观察到的病毒成分扭曲，只有在膜边缘附近，我们使用的有效能量，有利于一个特定的符号的测地线扭曲的边缘。有效能量还包括膜弯曲刚度、边缘弯曲刚度和边缘张力。我们发现三类膜的形状导致的各种条款的自由能的竞争：分支形状，手性磁盘，和囊泡。增加边缘弯曲刚度使膜边缘平滑，导致沿边缘的不同点处的膜法线之间的相关性。我们还考虑了薄膜在外力作用下的形状，通过固定薄膜两端之间的距离，并找到了增加两端之间的距离值的形状。随着距离的增加，膜扭曲成一条带状，力最终达到一个平台。
2019-12-17 cond-mat.soft
Fluctuating Nematic Elastomer Membranes: a New Universality Class
本文研究了平面内对称性自发破缺的弹性体膜的平面相。这种状态的特点是简单剪切和软横声子的弹性模量为零。在简谐水平下，面内取向（面内取向）序对热涨落是稳定的，热涨落导致短程面内平移（声子）关联。为了处理热涨落和相关的弹性非线性，我们介绍了两个推广的二维膜在三维空间中的任意D-维膜嵌入在d-维空间，并分析其异常弹性在D=4的扩展。我们发现了一个新的稳定的不动点，控制长尺度性能的弹性体膜。它的特征在于奇异的平面内弹性模量，其作为相关的反比长度尺度的幂律eta_lambda=4-D而消失（例如，波矢量）和有限的弯曲刚度。我们的预测在4维附近是渐近精确的。
2003-02-01 cond-mat.soft
Dynamics of filaments and membranes in a viscous fluid
受溶液中生物聚合物和膜的运动的启发，本文提出了粘性流体中曲线和曲面的运动方程的公式。我们专注于几何方面和简单的变分方法计算内部应力和力，我们推导出完整的非线性运动方程。在膜的情况下，我们特别注意制定的流体力学方程的弯曲，变形表面。通过两个简单的例子来说明该方法：（1）在粘性流体中旋转的直弹性杆的旋转不稳定性，（2）管状脂质体或聚合物囊泡的珠状和屈曲不稳定性。
2009-12-08 cond-mat.soft
How to determine local elastic properties of lipid bilayer membranes from atomic-force-microscope measurements: A theoretical analysis
用原子力显微镜（AFM）的测量提供了一种直接的方法来探测局部的脂质双层膜的弹性性质：提供了潜在的应力-应变关系是已知的，材料参数，如表面张力或弯曲刚度可以推导出来。在最近的实验中，用AFM针尖戳孔膜，产生力-压痕曲线的线性行为。这里提出了一个理论模型，它描述了这些曲线的Helfrich理论的框架。如果忽略尖端和膜之间的粘附力的影响，则再现测量的线性行为。通过附着力平衡将其包括在内显著改变了情况：力-距离曲线不再是线性的，可以显示滞后和非零分离力。本文将详细讨论这种丰富场景的特征。
2006-11-13 cond-mat.soft
Dynamic phase separation of fluid membranes with rigid inclusions
膜的形状波动诱导刚性夹杂物之间的吸引力的相互作用。以前的分析研究表明，涨落引起的对相互作用是相当小的相比，热能，但也不能忽略多体相互作用。在这篇文章中，它是数字显示，形状波动确实导致动态分离的膜成不同的夹杂物浓度的阶段。夹杂物尺寸越大，横向相分离的趋势越大。大的夹杂物在非常小的夹杂物浓度和相对较小的夹杂物弹性模量值下聚集。
2002-10-22 cond-mat.soft
Fluctuations and Elastic Properties of Lipid Membranes in the Tilted Gel State: A Coarse-Grained Monte Carlo Study
我们研究的应力分布的档案和高度和厚度波动的脂质膜在倾斜的凝胶状态下的蒙特卡罗模拟的一个通用的粗粒度模型的脂质膜，再现了许多已知的性能DPPC双层。这些结果与流体膜的相应性质有关，并与结晶膜和六角膜的理论预测有关。一个引人注目的观察是，单分子层的自发曲率从流体到凝胶相改变了符号。在凝胶相中，长波长的高度波动被抑制，并且波动光谱是高度各向异性的。在倾斜的方向上，它携带与波纹相的波长兼容的软模式的签名，其出现在流体和凝胶状态之间的过渡区域中。在垂直于倾斜的方向上，厚度波动几乎完全被抑制，并且高度波动似乎由界面能支配，即，通过层外波动，达到几十纳米的长度尺度。
2010-02-23 cond-mat.soft
Flexoelectricity and the Entropic Force between Fluctuating Fluid Membranes
生物膜在生理温度下经历明显的热波动。当两个膜彼此接近时，它们阻碍另一个膜的平面外波动。这种阻碍导致膜之间的熵排斥力，其与由于其他来源的吸引力和排斥力相互作用，影响一系列生物功能：细胞粘附、膜融合、自组装、结合-解结合转变等。在这项工作中，我们认识到的事实，即生物膜不是纯粹的机械实体，由于挠曲电现象，表现出变形和电极化的强度之间的耦合。随之而来的耦合力学-静电学-统计力学问题是分析上难以解决的。我们使用变分微扰法分析，在封闭的形式，两个波动膜之间的熵力的贡献，并讨论其可能的物理意义。我们发现，flexoelectricity导致一个校正，开关从一个增强的吸引力，在密切的膜分离和增强的排斥力时，膜进一步分开。
2021-03-12 cond-mat.soft
Membrane-mediated force transduction: Stick-slip motion of vesicles with fluid membranes
本文研究了内力如何通过流体膜转导为运动，通过开发由旋转磁场驱动铁磁粒子的脂质囊泡最小系统，揭示了膜弹性、过剩面积和相共存等对力转导效率及囊泡粘滑运动的调控机制。
2025-07-10 cond-mat.soft
Coupling between Inclusions and Membranes at the Nanoscale
细胞膜内含物（如离子通道）的活性受宿主脂质膜的影响，它们与宿主脂质膜弹性偶联。这种耦合涉及双层的疏水厚度（根据疏水匹配原理，由通道的长度施加），但也涉及其在夹杂物边界处的斜率。然而，迄今为止从未测量过该参数。我们结合小角度X射线散射数据和一个完整的弹性模型来测量模型短杆菌肽通道的斜率，并表明它是令人惊讶的陡峭，在两个膜系统具有非常不同的弹性特性。这一结论是证实和推广的比较与最近的结果在模拟文献和电导率测量。
2018-03-27 cond-mat.soft
Membrane undulations in a structured fluid: Universal dynamics at intermediate length and time scales
在粘性溶剂中膜波动的动力学是由独特的、反常的幂律来控制的。在粘弹性连续介质中，这些普遍的行为被特定的体积粘弹性谱所修正。然而，在结构化流体中，连续极限仅在超过特征相关长度时达到。我们研究了这种渐近体动力学的交叉。该分析依赖于最近的概括结构流体中的流体动力学相互作用，这表明了一个缓慢的空间衰减的相互作用对散装限制。对于弱耦合到结构介质的膜，我们发现一个广泛的交叉制度，其特征在于不同的，普遍的，动态的幂律。我们讨论了各种系统，这种行为是相关的，并描绘了时间制度，它可以被观察到。
2018-02-18 cond-mat.soft
Determination of Elastic Parameters of Lipid Membranes with Molecular Dynamics: A Review of Approaches and Theoretical Aspects
脂质膜在活生物体中是丰富的，在那里它们构成细胞及其细胞器的包围壳。有许多情况下，其中涉及的脂质膜的变形在活细胞：融合和裂变，膜介导的膜内含物之间的相互作用，脂质-蛋白质相互作用，孔的形成等，在所有这些情况下，弹性参数的脂质膜是重要的膜变形的描述，因为这些参数确定的能量障碍和特征时间的膜参与的现象。自分子动力学（MD）发展以来，人们提出了多种用于模拟脂膜弹性参数测定的计算机模拟方法。这些MD方法允许考虑在实验技术中无法实现的细节，并代表了一个独特的科学领域，这是迅速发展。这项工作提供了一个审查这些MD的方法，侧重于理论方面。确定了两个主要的挑战：（i）从弹性理论的连续描述到MD模拟的离散表示的过渡中的模糊性，以及（ii）脂质混合物的固有弹性参数的确定，这是复杂的，由于组合物曲率耦合效应。
2022-11-16 cond-mat.soft physics.bio-ph
A General Theory of Non-equilibrium Dynamics of Lipid-protein Fluid Membranes
我们提出了一个一般的和系统的理论，非平衡动力学的多组分流体膜，在一般情况下，膜含有跨膜蛋白，特别是。基于统计物理学的最小数量的原则和设计是一个细观/宏观尺度的有效描述，该理论是制定一套方程的流体力学和线性本构关系。作为一个特别强调的理论，方程和本构关系地址的热力学和流体动力学后果的非常规的材料特性的脂质蛋白质膜和包含的建议，以及尚未作出的预测，在已经存在的工作膜流体动力学和可能具有实验相关性。该理论的框架结构使其应用于一系列膜系统中的一系列非平衡现象成为可能，正如本文中对一些极限情况的讨论所证明的那样。
2005-10-27 cond-mat.soft
Scale-dependence of Elastic Constants in the Decoupled Lamellar Phase of Tethered Crystalline Membranes
我们分析了热波动的弹性常数的去耦层相的束缚，结晶膜的效果。利用动量壳重整化群方法，我们证明了近面类A压缩弹性常数、面内Lamé系数和交叉耦合弹性常数随波数q趋于零而随（\ln q）^{- a}消失，而弯曲弹性常数随波数q趋于零而随（\ln q）^{b}发散，其中a，b > 0.指数a和b满足关系式a + 3b = 2。
2000-09-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Particle mobility between two planar elastic membranes: Brownian motion and membrane deformation
本文研究了牛顿流体中固体颗粒在两个平行的弹性薄膜之间的运动，薄膜具有剪切和弯曲刚度。流体动力学迁移率取决于由于存储在膜中的弹性能量而导致的颗粒运动的频率。与单膜的情况下，剪切和弯曲之间的耦合存在。通常使用的近似叠加两个单膜的贡献被发现给合理的结果，只有在平行的运动，但不是在垂直方向上。我们还计算分析的膜变形所造成的运动的粒子，表明第二膜的存在减少变形。使用波动耗散定理，我们计算粒子的布朗运动，找到一个持久的亚扩散制度在中间的时间尺度。最后，我们通过边界积分模拟一个真正的扩展粒子的精度评估点粒子近似。他们被发现是在良好的协议与分析预测。
2016-05-20 cond-mat.soft physics.flu-dyn
An asymptotic model for a thin bonded elastic layer coated with an elastic membrane
考虑了一个与刚性基底粘结的横观各向同性弹性层的变形问题，该弹性层外覆盖一层由另一种横观各向同性材料制成的很薄的弹性层。基于广义平面应力条件适用于涂层的简化假设，构造了可压缩和不可压缩层的首阶渐近模型，并且涂层的弯曲刚度与其拉伸刚度相比可以忽略不计。
2015-04-26 cond-mat.soft math.AP
Supressed splashing on elastic membranes
通过调节固体的弹性，可以显著地改变液滴冲击固体表面的动力学特性。最突出的是，与撞击到完全刚性的表面上相比，基底变形导致飞溅阈值的增加，并且因此可以导致飞溅抑制。在这里，我们通过实验确定的飞溅阈值的薄膜上的张力和它的弹性性能的函数的影响。液滴动力学相关的膜变形，这是同时使用激光轮廓测量技术测量。实验结果使我们能够适应目前的飞溅模型，定量显示基板变形如何改变飞溅阈值。
2017-11-15 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Axisymmetric Indentation of Curved Elastic Membranes by a Convex Rigid Indenter
出于种子萌发的应用程序，我们考虑的横向偏转，结果从轴对称压痕的弹性膜由一个刚体。弹性膜固定在其边界周围，无论是否进行初始预拉伸，并且可以在压痕之前初始弯曲。一般压头的形状被认为是，并获得了一系列的球形尖端的载荷压痕曲线的平坦和弯曲的膜。当膜最初弯曲时可能发生起皱，并且在这种情况下使用松弛的应变能函数来计算变形的轮廓。应用实验设计来测量种子胚乳的机械性能进行了讨论。
2016-04-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Swimming of microorganisms in quasi-2D membranes
生物游泳者经常在几何限制的介质中航行。我们研究了游泳运动员的规定行程问题，该问题局限于嵌入在不同粘度的流体中的平面粘性膜。在它们的运动中，微观游泳者扰乱了膜和本体中的流体。出现的流动具有二维（2D）和三维（3D）流体动力学特征的组合，并且这样的流动被称为准2D。准2D流体中从2D到3D流体动力学的交叉由Saffman长度控制，Saffman长度是由2D膜粘度与包埋体相流体的3D粘度的比率给出的长度尺度。我们已经开发了一种计算和理论的方法的基础上的边界元法和洛伦兹互易定理研究的范围内的值的Saffman长度的微生物的游泳。我们发现，一个鞭毛传播横向正弦波在准二维膜可以开发一个游泳速度超过纯二维或三维流体，而一个二维蠕动的推进减慢的存在下的散装流体。
2020-02-06 cond-mat.soft
Elastic Property of Membranes Self-assembled from Diblock and Triblock Copolymers
用自洽场论（SCFT）方法研究了AB二嵌段和ABA三嵌段共聚物自组装膜作为脂质和bolalipids的粗粒模型的弹性性质。具体而言，解决方案的SCFT方程，对应于膜在不同的几何形状（平面，圆柱形，球形，和孔）已获得的模型系统组成的两亲性AB二嵌段共聚物和ABA三嵌段共聚物溶解在A均聚物。然后使用具有不同几何形状的膜的自由能来提取膜的弯曲模量、高斯模量和线张力。结果表明，三嵌段膜的弯曲模量大于二嵌段膜。此外，三嵌段膜的高斯模量和线张力表明，三嵌段膜具有比二嵌段膜更高的孔形成能。还得到了三嵌段共聚物的平衡桥接和成环分数。的生物等效的脂质双层和bolphoid膜的弹性性能的理论结果的影响进行了讨论。
2019-03-25 cond-mat.soft physics.bio-ph
Local stress and elastic properties of lipid membranes obtained from elastic energy variation
本文提出一种基于应力分布矩导数的脂质膜弹性参数计算方法，通过全局不可压缩性假设可测局部泊松比，并建立了弯曲模量与高斯曲率模量的直接关系。
2022-06-23 cond-mat.soft physics.bio-ph
Dynamics of a membrane coupled to an active fluid
从理论上考虑了基底上与活性流体耦合的膜的动力学。假设主动流体的指向矢场在膜平面内具有旋转对称性。这种情况可能与体外重构的肌动球蛋白-膜系统有关。与耦合到极性活性流体的膜不同，该模型预测，仅当膜上方的流体的粘度足够大时，可收缩的活性流体才能够减缓膜对于与活性流体的厚度相当的波长的扰动的松弛。因此，我们的模型预测了有限波长的不稳定性的限制强收缩性，这是不同的膜耦合到极性活性流体。另一方面，耦合到可伸展的活性流体的膜总是不稳定的长波长的扰动，由于张开诱导的流动。
2020-03-13 cond-mat.soft physics.bio-ph
Elastic Properties and Line Tension of Self-Assembled Bilayer Membranes
采用自洽场论方法，以两亲性柔性链溶解在亲水性高分子溶剂中的模型体系为研究对象，研究了自组装双层膜的弹性性质.检查自由能的双层膜具有不同的几何形状，使我们能够计算它们的弯曲模量，高斯模量，两个四阶膜模量，和线张力。系统地研究了这些参数对两亲性链的微观特征的依赖性，其特征在于亲水组分的体积分数。从一个简单的单层模型，它近似由两个单层的双层膜的结果与理论预测进行了比较。最后，通过检验高阶贡献，分析了线弹性理论的有效区域。
2013-07-17 cond-mat.soft physics.bio-ph
Effect of Thermal Undulations on the Bending Elasticity and Spontaneous Curvature of Fluid Membranes
我们放大了以前的论点，为什么平均曲率应被用来作为衡量的集成在计算流体膜的有效弯曲刚度进行弱背景曲率。最近推导出的球形形状的膜的波动，刚性恢复圆柱形曲率。采用曲线坐标，然后我们讨论任意形状的硬化，确认高斯曲率的弹性模量不重整化的波动的存在下，并首次表明，任何自发曲率也保持不变。
2000-04-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
