Schematic Mode Coupling Theory of Glass Rheology: Single and Double Step Strains
模式耦合理论（MCT）在解决硬球胶体玻璃的流变性方面取得了显着的成功，也解决了软胶体玻璃如星形聚合物的流变性问题。在这里，我们探讨了最近开发的MCT为基础的示意性本构方程的理想化的实验方案下，涉及单，然后双步骤应变的属性。我们发现强烈的偏离预期的基础上可分解，BKZ型本构模型。具体地说，在施加两个相等且相反的阶跃应变之后，非零应力仍然存在很长时间;这种残余应力是塑性形变的标志。我们还讨论了假设瞬时阶跃应变和快速斜坡之间的区别。这些在我们的MCT方法中通常是不等价的，后者更有可能捕获实验“步骤”菌株的物理特性。这种区别指出可逆滞弹性和不可逆塑性重排所起的不同作用。
2012-03-28 cond-mat.soft
Nonlinear rheology of dense colloidal systems with short-ranged attraction: A mode-coupling theory analysis
在结合玻璃化转变模式耦合理论（ITT-MCT）的瞬态积分框架内讨论了具有短程吸引力的玻璃化形成胶体悬浮液的非线性流变学。计算是基于方井系统（SWS），作为胶体聚合物混合物的模型。高密度制度的特点是重入熔化的玻璃时，增加吸引力的强度，和交叉排斥玻璃形成在弱吸引力的吸引力玻璃形成在强吸引力，进行了讨论。流动曲线被发现与实验数据定性一致，具有较强的屈服应力的增加，并为合适的相互作用参数，两个屈服应力之间的交叉。屈服应变，定义为启动流下的应力过冲的位置，被发现是成比例的吸引力范围为强吸引力。在弱和中等吸引力强度下，硬核锁定和吸引驱动键合的组合效应导致对参数的更丰富的依赖性。第一个法向应力差表现出较弱的依赖于短程吸引力的剪切应力，因为后者是更敏感的短波长的静态结构的功能。
2014-01-29 cond-mat.soft
Effects of Shear-Induced Crystallization on the Rheology and Ageing of Hard Sphere Glasses
研究了高浓度硬球颗粒悬浮液的流变特性，特别是剪切诱导晶体的流变响应。使用几乎单分散的硬球，我们准备剪切诱导晶体振荡剪切下，并检查其线性和非线性的机械响应相比，在相同的体积分数与他们的玻璃同行。很明显，剪切诱导结晶导致弹性模量和粘性模量的显著下降，这是由于结构重排使流动变得容易。出于相同的原因，在相同的体积分数下，晶体中的临界（G“的峰值）和交叉（G”和G“的重叠）应变比玻璃小。然而，当考虑到在每个状态下的最大堆积的距离时，发现晶体的弹性模量大于在相同自由体积下的玻璃，这表明由于长程序而增强的材料。最后，剪切诱导的晶体反直觉地表现出与玻璃类似的流变老化（具有G '的对数增加），表明剪切诱导的结构不处于热力学平衡。
2008-04-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Hydrodynamic interactions in anomalous rheology of active suspensions
本研究通过模型推进型游泳者的流体动力学模拟，揭示剪切流中流体动力学相互作用诱导游泳者取向并导致显著降黏，阐明活性悬浮液异常流变学的核心机制。
2023-12-17 cond-mat.soft
Rheology of Active Filament Solutions
我们研究了极性生物丝和马达蛋白的活性溶液的粘弹性。利用分子模型，我们推导出应力张量在各向同性相和液晶相的本构方程。讨论了各相的应力松弛。收缩活动是负责一个壮观的差异，在粘弹性的有序-无序过渡的相对两侧。
2006-07-11 cond-mat.soft
Nonlinear dynamics and rheology of active fluids: simulations in two dimensions
我们报告模拟连续模型（非极性，流动对齐）在两个维度的活性流体。自由和锚固边界条件被认为是在平行的约束墙，无论是静态的或以固定的相对速度移动。我们专注于可伸展的材料，并发现稳定的剪切带，以前出现在1D中的活动的双相在小（或实际上是零）的剪切速率无处不在，一般取代在2D中的更复杂的流动模式，可以是固定的，振荡的，或显然是混乱的。这些流型的时间平均稳态流变学的后果进行检查。
2010-12-15 cond-mat.soft
An active soft glassy rheology model
University of Göttingen, Institute for Theoretical Physics（哥廷根大学理论物理研究所）；King’s College London, Department of Mathematics（伦敦国王学院数学系）
该研究提出活性软玻璃流变学模型，在介观尺度引入持久随机应变率，揭示活性驱动致密非晶材料从幂律到麦克斯韦行为的流化转变，并表征流化时间尺度。
2026-09-22 cond-mat.soft
Active dry granular flows: rheology and rigidity transitions
采用离散元法（DEM）数值模拟研究了由硬颗粒组成的自推进摩擦密相颗粒流的本构关系。我们表明，流变学，其中涉及的动态摩擦$μ$和体积分数$ϕ$的惯性数$I$，取决于一个无量纲数$\mathcal{A}$，其中比较的主动力的围压。两个液体/固体的转变-在麦克斯韦刚性的意义上-观察。一旦启动活性，填料就变成一种“活性固体”，其平均颗粒接触数大于等静压值。$μ$和$ϕ$的准静态值随着$\mathcal{A}$的增加而减小。在活性$\mathcal{A}_t$的一个有限值，对应于均衡条件，第二个“主动刚性过渡”被观察到超过该准静态值的摩擦消失和流变学成为牛顿。对于$\mathcal{A}>\mathcal{A}_t$，我们提供了一个高度间歇性的动态的这种“活跃的流体”的证据。
2016-11-14 cond-mat.soft
Exotic rheology of materials with active rearrangements
University of Bristol（布里斯托大学）；Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organization（马克斯·普朗克动力学与自组织研究所）；University of Exeter（埃克塞特大学）；Isaac Newton Institute for Mathematical Sciences（牛顿数学科学研究所）；Leiden University（莱顿大学）
研究生物组织发育中主动应力控制的流动及奇异流变学，引入含被动和主动弹性元件的平均场弹塑性模型，发现主动元件改变流变学，产生非单调流动曲线、负应力、不同屈服应力材料和流体，以及类似滞后的不对称流变曲线。
2026-07-08 cond-mat.soft
Fluctuations and Rheology in Active Bacterial Suspensions
我们探测非平衡性质的活性细菌浴通过测量被动示踪剂粒子的相关性和驱动，光学捕获示踪剂的响应函数。这些测量表明违反了波动耗散定理，使我们能够提取的主动应力波动的功率谱。在某些情况下，我们观察到$1/\sqrtω$缩放的噪声频谱，我们可以从一个理论模型，结合耦合应力，方向和浓度波动的细菌。
2007-09-10 cond-mat.soft
Non-linear rheology of active particle suspensions: Insights from an analytical approach
我们认为主动悬浮液在各向同性相受到剪切流。使用一组扩展的流体动力学方程，我们推导出各种流变量，如剪切粘度和法向应力差的{ \em解析}表达式。在协议全面成熟的数值计算和实验中，我们发现一个剪切增稠或变稀行为取决于颗粒是否收缩或伸展。此外，我们的分析方法预测，正常的应力差异，可以改变他们的符号相比，被动悬架。
2010-11-30 cond-mat.soft
Colloids in active fluids: Anomalous micro-rheology and negative drag
我们模拟了一个实验，其中一个胶体探针被拉过一个积极的可再生流体。我们发现质点上的阻力是非斯托克斯的（与其半径不成比例）。引人注目的是，收缩流体中足够大的颗粒（如肌动球蛋白凝胶）可以在稳态下显示负粘滞阻力：颗粒沿与外部施加的力相反的方向移动。我们解释了这一点，并在我们的模拟中看到的定性趋势，在探针粒子周围的取向秩序的破坏和由此产生的修改的主动应力。
2012-09-03 cond-mat.soft
Reversibility and hysteresis of the sharp yielding transition of a colloidal glass under oscillatory shear
眼镜的机械响应仍然难以理解。最近的研究结果表明，软玻璃的振荡流变学伴随着一个尖锐的非平衡转变的微观动力学。在这里，我们同时使用X射线散射和流变学来研究在胶体玻璃的振荡剪切中观察到的从各向异性固体到各向同性液体动力学的急剧对称性变化的可逆性和滞后性[D. V. Denisov，M. T.当湾，澳-地Struth，A. Zaccone和P. Schall，Sci. Rep. 5，14359（2015）]。我们使用应变扫描与增加和减少应变振幅表明，在类比平衡过渡，这种尖锐的对称性变化是可逆的，并表现出系统的频率依赖性滞后。使用非仿射响应形式主义的非晶态固体，我们表明，这些滞后效应产生的频率相关的非仿射结构笼重排在大应变。这些结果巩固了一阶振荡剪切过渡的性质，并通过测量和理论建模量化相关的滞后效应。
2016-03-16 cond-mat.soft
Rheology of Active Polymer-like T. Tubifex Worms
在所有复杂流体中，我们最了解的可能是聚合物的流变学。深入了解单个聚合物的缠结和蠕动使我们能够预测例如剪切稀化流变学和几乎任何具有实际重要性的流动情况下的行为。当我们从被动聚合物转向主动聚合物时，情况就明显不同了，在主动聚合物中，细丝活性、流体动力学相互作用和构象的耦合为大量新颖的结构和动力学特征开辟了道路。在这里，我们实验研究了长，细长和纠缠的活蠕虫（Tubifex tubifex）的流变学，并提出这种系统作为一种新型的活性聚合物。它的活动水平可以通过改变温度或加入少量酒精使蠕虫暂时不活动来控制。我们发现，（i）剪切稀化减少的活动，（ii）剪切稀化的发病特征剪切速率是由活动的时间尺度，和（iii）低剪切粘度作为浓度的函数显示出非常不同的缩放从常规聚合物。我们的研究为“活性聚合物”的新研究领域铺平了道路。
2019-10-21 cond-mat.soft
Rheology of active suspensions with hydrodynamic interactions
利用一个简单的自推进粒子模型，研究了空间均匀的活性粒子稀悬浮液的有效剪切粘度。我们使用非线性Fokker-Planck方程来驱动动力学描述，包括外部流场的影响，旋转扩散，和颗粒-颗粒在二维的流体动力学相互作用。在小的Peclet数，在一个简单的剪切流，到二阶的游泳者的体积分数，这表明明确的剪切粘度的游泳机制的细节依赖的应力张量的解析表达式。
2017-02-14 cond-mat.soft
Non-equilibrium first order transition marks the mechanical failure of glasses
玻璃通过从过冷液体经由称为玻璃化转变的连续转变冷却而获得其固体状性质。最近对软玻璃的研究表明，除了温度，另一种液化玻璃的途径是通过施加应力，迫使松弛和流动。在这里，我们提供的实验证据表明，应力诱导的玻璃流发生通过一个尖锐的第一级类似的过渡。使用同时的X射线散射在胶体玻璃的振荡流变学，我们确定了一个尖锐的对称性变化，从各向异性固体各向同性液体结构的过渡，从线性到非线性制度。同时，强度波动急剧获得液体分布。这些观察结果表明，玻璃屈服于不断增加的应力作为急剧的仿射到非仿射转变，提供了一个新的概念范式，这类技术上重要的材料的屈服，并提供了新的视角玻璃化转变。
2015-07-16 cond-mat.soft
Microscopic Theory of Nonlinear Rheology and Double Yielding in Dense Attractive Glass Forming Colloidal Suspensions
本文针对稠密吸引性胶体悬浮液提出自洽微观理论，耦合键断裂与去笼效应，揭示阶跃剪切下塑性响应、静态屈服和双重屈服三种瞬态行为，解释了多种实验现象。
2025-03-10 cond-mat.soft
Rheology of active emulsions with negative effective viscosity
我们数值研究格子玻尔兹曼模拟的活性乳液的流变特性的悬浮液的活性极性凝胶嵌入在各向同性的被动背景。我们发现，六角平衡配置的极性液滴是高度敏感的主动注入和外部强迫，可能会导致不对称的单向状态，打破上下对称或对称的。在后一种情况下，对于足够大的活性，系统在低剪切速率下形成剪切增稠状态。重要的是，对于较大的外部强迫一个政权与稳定的负有效粘度被发现。此外，在中间活动的多稳定性的区域遇到，我们表明，最大熵产生原理在选择最有利的状态。
2021-03-27 cond-mat.soft
Dynamics and rheology of 2D colloidal crystals with active anisotropic impurities
本研究设计了包含活性PS-Pt Janus粒子的二维胶体晶体模型，发现少量活性杂质的运动能驱动界面发生从类固态到类液态的相变，其局部扰动对整体粘弹性产生长程效应，为复杂流体界面系统提供了见解。
2023-11-23 cond-mat.soft
Influence of active breathing on rheology and jamming of amorphous solids: insights from microscopic and mesoscale analysis
本研究通过分子动力学模拟与介观弹塑性模型，探究主动呼吸颗粒的致密集合体的流变与去阻塞行为，发现呼吸振幅超过临界值会诱导系统流化，揭示了内部主动驱动调控非晶材料力学状态的潜力。
2025-05-20 cond-mat.soft
Origin of the effective mobility in non-linear active micro-rheology
从个体动力学和集体动力学的角度解释了过冷液体主动微流变学中阻尼系数和被驱动粒子有效非线性迁移率之间的区别。有效的流动性作为一种集体效应而产生，它使人们深入了解系统的能量景观。另一方面，阻尼系数是一个常数，它调节外力对热能的影响，粒子在其位置上具有热能以执行布朗运动。很长一段时间，这些热波动的特征在于一个有效的温度，这是一个结果的动力学和构型自由度之间的动态耦合诱导的存在下的强外力。集体迁移率和有效温度之间的相互作用允许制定广义斯托克斯-爱因斯坦关系，可用于确定集体扩散系数。我们推导出的显式关系再现模拟数据非常好。
2016-09-30 cond-mat.soft
Particle response during the yielding transition of colloidal glasses
屈服是大范围的软质和分子玻璃的松弛、流动和断裂的核心，但其微观起源仍不清楚。在这里，我们阐明了生产的胶体玻璃，通过使用X-射线散射监测的结构因子在生产过程中。我们应用最近推出的组合的小角X射线散射和流变学的振荡剪切，并遵循结构因子在应变振幅增加。令人惊讶的是，我们观察到一个急剧的转变，在屈服时的最近邻结构的取向排序，在相反的粘弹性模量的平滑变化。这种转变伴随着强度波动向高斯分布的突然变化。因此，我们确定屈服作为一个新的，动态诱导的玻璃在所施加的剪切的过渡。
2014-01-09 cond-mat.soft
Tuning Steady Shear Rheology through Active Dopants
University of Vermont（佛蒙特大学）
本研究通过数值模拟发现，少量活性掺杂剂即可高效引发流体化，且活性能量（掺杂比例乘推进速度平方）控制稳态剪切流变与玻璃化转变，为软材料力学性能微调提供定量策略。
2025-10-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Rheology of active polar emulsions: from linear to unidirectional and unviscid flow, and intermittent viscosity
用格子玻尔兹曼方法研究了由极性活性组分和各向同性被动流体组成的乳状液的流变行为。通过改变剪切速率和伸展活性（例如，在微管马达悬浮液中）。通过增加活动，第一个过渡发生从线性流政权自发的持续单向宏观尺度流，其次是另一个过渡到（低剪切）间歇性流政权与共存的状态，积极的，消极的，和消失的表观粘度，或（高剪切）对称剪切稀化制度。不同的行为可以解释在靠近墙壁的极化场的动力学。最大熵产生原理选择间歇状态中最可能的状态。
2019-09-25 cond-mat.soft
Bonded straight and helical flagellar filaments form ultra-low-density glasses
本文利用细菌鞭毛构建直杆、螺旋丝及杆-螺旋二嵌段共聚物，研究丝的三维形状对半稀布朗悬浮液微观动力学和宏观流变学的影响，发现杆-螺旋共聚物在极低密度下形成永久堵塞的低密度玻璃，证明丝形状可用于设计纤维悬浮液的流变性质。
2022-09-19 cond-mat.soft
A First-Principles Constitutive Equation for Suspension Rheology
利用模态耦合理论，导出了稠密胶体悬浮体在任意时变均匀流场中的非线性流变学本构方程。推广以前的结果为简单的剪切，这使得完整的张量结构的理论被确定。宏观变形的措施，如柯西-格林张量，从而出现。应力和变形的微观结构之间的直接关系也是如此，从而阐明了缓慢的结构松弛和任意施加的流动之间的相互作用。我们目前的流动曲线稳定的平面和单轴拉伸，并比较这些简单的剪切。由此产生的非线性Trouton比指向一个张量非平凡的动态屈服条件的胶体玻璃。
2008-08-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Rejuvenation and memory effects in active glasses induced by thermal and active cycling
本文模拟经历热或活性循环的活性布朗粒子玻璃，证明活性体系可产生年轻化与记忆效应，并揭示活性粒子逃离笼、重启老化的机制。
2023-08-09 cond-mat.soft
Rheology of Active-Particle Suspensions
我们研究的活动，秩序和流动的相互作用，通过一组粗粒度的方程，在悬浮液中的流体动力学速度，浓度和应力场的活性，能量耗散粒子。我们对这种系统的流变学进行了几种预测，这些系统可以在细菌悬浮液、具有马达和细丝的细胞提取物或流体中的人工机器上进行测试。在我们的模型中，细胞质流动，弹性运动和主动机械感应现象找到了自然的解释。
2003-08-26 cond-mat.soft q-bio.CB q-bio.SC
Dynamical heterogeneity in aging colloidal glasses of Laponite
玻璃由于其长的弛豫时间而表现为固体;然而这种缓慢响应的起源仍然是一个谜。增长的动态长度尺度，由于合作运动的粒子被认为是核心的理解这两个缓慢的动力学和刚性的出现。在这里，我们提供了实验证据的一个不断增长的动态异质性的长度尺度，随着等待时间的增加，在一个老化的胶态玻璃Laponite增加。的动态的异质性的签名如下从动态光散射测量中，我们研究了旋转和平移扩散的盘形颗粒的Laponite悬浮液。这些测量伴随着同时微观流变学和宏观流变学实验。我们发现，粒子的旋转扩散减慢速度比他们的平移运动。平移和取向自由度的这种解耦发现其起源于动态异质性，因为旋转和平移探测样品中的不同长度尺度。宏观流变学实验表明，低频剪切粘度的增加速度比旋转和平移扩散弛豫时间快得多。
2012-03-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Hydrodynamic and rheology of active polar filaments
细胞骨架为真核细胞提供机械支持，并帮助它们执行其生物学功能。它是一个由半柔性极性蛋白丝和许多辅助蛋白组成的网络，这些蛋白质与这些丝结合，调节它们的组装，将它们连接到细胞器并不断重塑网络。在这里，我们回顾了最近的理论工作，旨在描述细胞骨架作为一个极性连续驱动的内部化学反应的平衡。这项工作使用软凝聚态物理学的方法，并导致制定了一个通用的框架，用于描述极性细丝和分子马达的主动悬浮液的结构和流变学。
2007-03-12 cond-mat.soft q-bio.CB
The Effects of the Interplay Between Motor and Brownian Forces on the Rheology of Active Gels
活性凝胶在细胞内发挥关键的机械作用，如细胞分裂、运动和力感测。执行这些功能所需的独特机械性能来自于分子马达和半柔性聚合物长丝之间的相互作用。分子马达可以将ATP水解释放的能量转化为高达皮牛顿量级的力。此外，形成活性凝胶的聚合物长丝足够柔韧以响应布朗力，但也足够硬以支撑由马达产生的力引起的大张力。预期布朗力具有显著的效果，特别是在运动活动中，在运动活动中制备稳定的非收缩性体外活性凝胶用于流变学测量。在这里，最初在电机主导动力学极限下制定的活性凝胶微观平均场论被扩展到包括布朗力。在这里提出的模型中，布朗力被准确地包括在内，在真实的室温下，即使在具有高运动活性的系统中。结果表明，一个微妙的相互作用，或竞争，电动机产生的力量和布朗力之间有一个重要的影响，在质量传输和流变性能的活性凝胶。模型预测表明，在低频率下，活性凝胶的动态模量主要由马达蛋白动力学决定。然而，布朗力显着增加的弛豫谱的宽度，并可以影响的形状的动态模量在一个很宽的频率范围内，即使电机布朗力的比例超过一百。由于电机和布朗力之间的比率是敏感的ATP浓度，这里提出的结果揭示了一些光的瞬态机械响应的活性凝胶如何改变与不同的ATP浓度。
2022-08-13 cond-mat.soft
Active Rheology in Odd Viscosity Systems
本研究通过主动流变学揭示奇黏性系统中探针粒子因马格努斯效应随密度增加而加速、存在霍尔角等新效应，并指出结果适用于手性磁体斯格明子等系统。
2021-06-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Rheology of active fluids
本章旨在关联活性流体流变学的理论与实验研究，重点探讨了Newtonian基质中罕见的宏观流变行为、non-Newtonian基质中“scallop theorem”的失效，以及浓缩系统中的类湍流行为。
2023-04-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Bulk rheology and microrheology of active fluids
我们模拟宏观剪切实验中的活性向列相，并将它们与微观流变学模拟，其中一个球形探针粒子被拖过一个活跃的流体。在这两种情况下，我们定义了一个有效粘度：在整体剪切模拟的情况下，这是剪切应力和剪切速率之间的比率，而在微观流变学的情况下，它涉及摩擦系数和粒度之间的比率。我们表明，这种有效的粘度，而不是仅仅是一个属性的活性流体，是由选择的方式来测量它的影响，并强烈依赖于细节，如锚定条件在探针表面和系统的大小和探针颗粒的大小。
2012-11-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Direct evidence of plastic events and dynamic heterogeneities in soft-glasses
通过使用流体动力学模拟的局限和浓缩的乳液液滴，我们调查的性质，在软玻璃动力学的空间非均匀性，并提供定量测量的屈服应力阈值附近的塑性事件的统计特征。以上的屈服应力，我们的研究结果表明存在一个有限的应力相关尺度，它可以直接映射到{ \it cooperativity规模}，最近在文献中引入捕获非局部效应的软玻璃动力学。在这一制度中，出现了一个单独的边界（壁）流变具有更高的流动性比散装，强调在近壁自发分离的塑料事件。在屈服应力附近，合作规模不能估计有足够的精度，系统显示出明显的应力相关性规模的增加，而塑性事件表现出间歇性的聚类时间，没有优先的空间位置。与液滴界面运动相关的时空相关性的定量测量是发现屈服应力阈值下长程非晶有序的关键。
2014-02-18 cond-mat.soft
Fluid-Glass-Jamming Rheology of Soft Active Brownian Particles
本研究数值模拟软活性布朗粒子二元混合物的剪切流变，发现低剪切速率下牛顿区、高剪切速率下剪切变稀及高密度下屈服应力，构建活性替代温度的流体-玻璃-堵塞相图，表明致密无序活性固体主要由无热堵塞主导。
2023-10-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Dynamics of wire frame glasses in two dimensions
本文通过二维模型研究浓悬浮液中线框颗粒的动力学与流变学，发现线框在临界点浓度以上被冻结且应力持续，而棒状颗粒始终通过爬行扩散且应力衰减。
2023-06-23 cond-mat.soft
Structural fluctuations in active glasses
本研究针对活性玻璃固态性质未解的问题，发展了简谐近似下的理论形式体系，分析了由自驱动粒子组成的活性玻璃中的位移场与结构涨落，发现高频简正模受抑制并破坏能量均分定律，为活性玻璃的固态性质提供了基础性理解。
2024-07-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Active rheology of soft solids performed with acoustical tweezers
本文利用单束声学镊子操控水凝胶中电解产生的微气泡，结合弹性模型与辐射力计算测得局部剪切模量，并与流变仪体相测量结果一致，为复杂软材料的主动流变学表征提供了新工具。
2025-01-30 cond-mat.soft physics.class-ph
An elastoplastic model approach for the relaxation dynamics of active glasses
本文提出基于活性弹塑性模型（EPM）的方法研究活性玻璃弛豫动力学，发现活性屈服主导弛豫动力学，而屈服方向的持久性控制动态非均匀性。
2024-11-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Orientational dynamics and rheology of active suspensions in weakly viscoelastic flows
本文研究弱粘弹性剪切流中微型游泳者悬浮液的取向动力学与流变学，发现活性粘弹性应力改变 Jeffery 轨道，pusher 型游泳者可抵抗旋转，且活性与弹性响应显著放大游泳者诱导粘度，使超流态在更低体积分数下出现。
2023-09-16 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Aging in thermal active glasses
众所周知，玻璃质材料可以经历老化，即，它们的性质随时间逐渐改变。有越来越多的证据表明，致密的活性和生命系统也表现出许多玻璃态行为的特征，但在很大程度上仍然不知道物理老化是如何表现在这种活性玻璃态材料。我们的目标是探索主动和被动热眼镜是否以根本不同的方式老化。为了解决这一问题，我们数值研究了二维被动和主动布朗模型玻璃形成者的淬火后从高到低的温度的老化动力学。我们发现，在主动热玻璃的老化是由热效应和主动效应之间的时间依赖性的竞争，与明确的材料的年龄演变的有效温度。此外，与被动老化现象学，我们发现，在主动老化系统的动态异质性的程度是相对较小的，并显着恒定的年龄。我们的结论是，经常调用的映射之间的主动系统和一个被动的一个具有较高的有效温度严格打破老化后，和热活性玻璃的老化动力学不同，在几个不同的方式从被动和无热活性的情况下。
2021-05-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Real-time characterization of the mechanical behaviour of an actively growing bacterial culture by rheology
在稳态和动态剪切流下，对金黄色葡萄球菌培养物的群体生长进行流变学测量。我们观察到丰富的粘弹性行为作为细菌活性的结果。首先，由于细胞增殖和聚集，粘度增加~10倍。这种粘度增加呈现出几个下降和完全恢复，这是可再现的，使我们能够唤起渗滤现象的存在。最终，随着细菌种群达到发育的最后阶段，满足样品体积，粘度返回到其初始值，最可能是由细菌生理活性的变化引起的，特别是其粘附特性的降低。最后，粘性和弹性模量的幂律行为兼容的“软玻璃材料”模型，其指数依赖于细菌的生长阶段。
2012-09-24 cond-mat.soft physics.bio-ph
Aging or DEAD: origin of the non-monotonic response to weak self-propulsion in active glasses
在非晶态中，玻璃由比观察时间长的弛豫时间定义。这种非遍历性的性质使得对玻璃态系统的理解成为一个复杂的话题，具有复杂的老化效应或对进一步失衡的外部驱动的反应。在这方面，由自推进粒子制成的活性玻璃最近已经成为刺激系统，通过考虑新的内部失衡自由度，拓宽和挑战了我们目前对玻璃的理解。在以前的实验研究中，我们已经表明，在遍历性破碎阶段，致密被动粒子的动力学首先随着粒子的轻微活跃而减慢，然后在更大的活动中加速。在这里，我们表明，这种非单调行为也出现在软活性布朗粒子的模拟，并探讨其原因。我们反驳了我们之前提出的主动方向性（DEAD）模型描述我们的数据的死锁。然而，我们证明，非单调响应是由于活动增强老化，从而确认遍历性打破的联系。除了自推进系统，我们的研究结果表明，在主动眼镜老化是不完全理解。
2022-04-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Crystallizing hard-sphere glasses by doping with active particles
结晶和玻璃化是形成固体的两种不同途径。通常这两个过程相互抑制，玻璃化转变防止在高密度（或低温）下结晶。这甚至适用于胶体硬球系统，其通常用作具有潜在应用的新型功能材料（例如光子晶体）的构建块。通过进行布朗动力学模拟的玻璃系统组成的混合物的活性和被动的硬球，我们表明，这种硬球玻璃的结晶可以显着促进掺杂少量的活性粒子的系统。令人惊讶的是，即使是填充分数高达$ϕ= 0.635$的硬球玻璃也会结晶，其在$0.5\%$附近低于$ϕ\simeq 0.64$处的无规紧密填充。我们的研究结果提出了一种新的方法来制造晶体材料（胶体）玻璃。这对于容易在玻璃态中动力学捕获的材料特别重要，并且晶体成核几乎不发生。
2014-08-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Activity enhances heterogenous dynamics in 2D granular glasses
University of Massachusetts Amherst（马萨诸塞大学阿默斯特分校）
本文研究二维颗粒玻璃中活性对动力学的影响，发现活性系统在相同弛豫时间下表现出更强的动力学异质性，尽管活性方向与位移不对齐。
2026-09-09 cond-mat.soft
Influences of transversely-isotropic rheology and translational diffusion on the stability of active suspensions
自运动的细长粒子的悬浮是当前重要的感兴趣的主题，其举例说明了一种形式的“活性物质”。例子包括自我推进的细菌，藻类和精子，以及人造游泳者。Ericksen的横向各向同性流体模型[J. L.埃里克森，胶体聚合物。Sci. 173（2）：117-122（1960）]将非运动颗粒的悬浮液视为具有进化的优选方向的连续体;该模型描述了如细胞外基质、织物簇和植物细胞壁一样多样的纤维材料。董事相关的影响被纳入通过修改后的应力张量与四个粘性参数。通过与最近的主动悬架模型的基本连接，我们提出了一个修改埃里克森的模型，主要是包括自我运动，这可以被认为是最简单的描述，包括横向各向同性效应的定向悬架。横向各向同性流体表现出修改后的流动稳定性的事实，我们进行了线性稳定性分析的两个不同的情况下，对齐和各向同性悬浮液的细长的活性颗粒。新的方面包括各向异性流变学和平移扩散。一般来说，各向异性效应增加了小扰动的不稳定性，而平移扩散稳定了一系列波方向，在某些情况下，稳定了有限范围的波数，从而强调了各向异性和平移扩散在这些系统中都有重要的影响。
2017-08-03 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.flu-dyn
Bridging the Gap Between Avalanche Relaxation and Yielding Rheology
Pontificia Universidad Católica de Chile（智利天主教 Pontificia 大学）；Instituto de Física, Pontificia Universidad Católica de Chile（智利天主教 Pontificia 大学物理研究所）
本文通过CRTM模型研究了非晶材料中yielding转变过程中avalanche持续时间与大小的关系，揭示了从准静态到动态流动的转变，并发现主动系统与被动系统在流行为上的差异。
2026-08-12 cond-mat.soft
Rheology of bacterial suspensions under confinement
作为活性流体的典型模型，细菌悬浮液显示出与其对应的胶体悬浮液截然不同的有趣的流变响应。尽管大量细菌悬浮液的流动已经被广泛研究，但限制下的细菌悬浮液的流变学尚未被实验探索。在这里，使用微流控粘度计，我们系统地测量稀E的流变性。大肠杆菌悬浮液在不同程度的限制。我们的研究揭示了一个强大的限制效应：细菌悬浮液的粘度大幅下降时，限制规模是可比的或小于细菌的运行长度。此外，我们还研究了剪切流中细菌悬浮液的微观动力学，包括速度分布，细菌密度分布和单个细菌的动力学。这些测量使我们能够构建一个简单的启发式模型的基础上的边界层的上游游泳的细菌附近的限制壁，定性地解释了我们的实验观察。我们的研究揭示了集体细菌运动的边界层对受限细菌悬浮液流动的影响。我们的研究结果提供了一个基准测试不同的流变学模型的活性流体，是有用的了解有限的几何形状中的微生物的运输。
2019-06-10 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Active fluidization in dense glassy systems
致密的软玻璃在足够低的温度下表现出强烈的集体笼化行为。使用分子动力学模拟的模型玻璃形成，我们表明，纳入活动或自推进，f0，可以诱导破笼和流化，导致玻璃相消失超过临界f0。随着f0的增加，扩散系数从强温度依赖性转变为弱温度依赖性。此外，我们表明，活动诱导的交叉从一个脆弱的到一个强大的玻璃和聚集的活性颗粒的趋势。我们的研究结果是直接相关的集体动力学密集的活性胶体玻璃和最近的实验标记的粒子在活细胞中的扩散。
2016-07-29 cond-mat.soft
Dynamics and rheology under continuous shear flow studied by X-ray photon correlation spectroscopy
X射线光子相关光谱（XPCS）是一种独特的测量材料动态的技术。特别地，在软物质物理学中的应用涵盖广泛的主题，其包括但不限于纳米结构材料，例如胶体悬浮液或聚合物，在液体表面、膜和界面处的动力学，以及玻璃化或凝胶转变。与软材料使用明亮的X射线束相关的最常见的问题之一是束感应辐射损伤，并且这可能成为未来同步加速器和自由电子激光源的甚至更大的限制因素。在数据采集期间流动样品是允许限制辐射损伤的最简单方法之一。除了将剂量分布在许多不同的散射体上之外，该方法还实现了新功能，例如混合池中的时间分辨研究。在这里，我们进一步开发了一种实验技术，最近提出的XPCS和连续流动的样品相结合。更具体地说，我们使用一个模型系统，以显示如何从X射线数据的宏观对流响应流和微观耗散动力学（扩散）可以量化。该方法具有许多潜在的应用，例如在连续剪切/流动下的玻璃和凝胶的动力学，蛋白质聚集过程，复杂流体中动力学和流变学之间的相互作用。
2010-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Yield stress in amorphous solids: A mode-coupling theory analysis
屈服应力是非晶材料的一个定义性特征，它很难在理论上进行分析，因为它来源于受约束固体对外加变形的强烈非线性响应。模式耦合理论预测了经历玻璃化转变的材料的流动曲线，从而为非晶态固体的屈服应力提供了预测。我们使用这种方法来分析几类无序固体，使用简单的模型，硬球玻璃，软玻璃，金属玻璃的模式耦合的预测可以直接比较数值测量的结果。该理论正确地描述了熵性质的屈服应力在硬球玻璃中的出现，以及它在密度接近随机密堆积时的快速增长。相比之下，软质和金属玻璃中固体行为的出现，这源于直接的粒子相互作用，并没有很好地描述的理论。我们发现，类似的缺点出现在描述的玻璃相在休息时的振动动力学。我们讨论了模式耦合理论的适用范围，以了解屈服应力和非线性流变的非晶材料。
2013-07-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Soft nanobubbles can deform rigid glasses
受限玻璃及其反常界面流变性在基础研究和许多实际应用中提出了重要问题。在这封信中，我们研究了在环境条件下，界面空气纳米气泡对浸没在水中的高分子量玻璃态聚苯乙烯膜的自由表面的影响。特别是，我们揭示了一个违反直觉的事实，即软纳米气泡能够使刚性玻璃的表面变形，形成具有随时间增加的深度的纳米粒子。通过结合原位原子力显微镜测量和修改后的润滑模型在玻璃的自由表面的液体样层，我们证明，在纳米气泡中的毛细管压力与液体样层在玻璃的自由表面一起确定的时空生长的nanocraters。最后，从极好的协议之间的实验配置文件和数值解的玻璃薄膜方程，我们能够精确地提取玻璃的表面流动性。除了揭示和量化表面纳米气泡如何使浸没的玻璃变形，直到后者最终从其基材上脱湿之外，我们的工作还提供了一种新颖，精确和简单的玻璃表面纳米流变学测量方法。
2020-01-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.app-ph
Active Rheology and Anti-Commensuration Effects For Driven Probe Particles on Two Dimensional Periodic Pinning Substrates
本研究通过主动流变学模拟，发现驱动探针粒子在二维周期性钉扎基底上于公度状态下出现阻力减小的反公度效应，并绘制了不同流动相区域，该效应在多种基底和粒子系统中具有稳健性。
2021-12-11 cond-mat.soft cond-mat.supr-con
