Diffusiophoresis in non-adsorbing polymer solutions: the Asakura-Oosawa model and stratification in drying films
放置在较小的非吸附聚合物的不均匀溶液中的胶体颗粒将向聚合物浓度较低的区域移动，以降低颗粒表面和溶液之间的界面的自由能。这种现象被称为扩散电泳。将聚合物视为可穿透的硬球，如Asakura-Oosawa模型，可以得到扩散电泳漂移速度的简单解析表达式。在干燥膜的情况下，我们表明，通过这种机制的扩散电泳可以导致分层在容易获得的实验条件下。分层是指在胶体层上自发形成聚合物层。将其转换为二元胶体混合物的情况，这为最近在这些系统中观察到的分层提供了一种解释[A。Fortini等人，Phys.Rev.Lett. 116，118301（2016）]。我们的研究结果强调明确处理溶剂动力学在这些问题中的重要性，并警告忽视流体动力学相互作用或使用隐式溶剂模型，其中溶剂回流的情况下，在不平衡的渗透力，从而引起大，但非物理效应。
2017-12-12 cond-mat.soft
Self-propulsion mechanism of active Janus particles in near-critical binary mixtures
浸在近临界二元混合物中的金冠Janus粒子可以使用照明来推进。我们采用非等温扩散界面方法研究了单胶体的自推进机制。我们把这种运动归因于围绕粒子成核的微米级液滴边缘的体积力。因此，常用的表面速度概念不能解释自推进。颗粒的游动速度与液滴的形状和尺寸有关，这由所谓的临界等温线决定。存在两种不同的游动状态，取决于液滴是否部分或完全覆盖颗粒。有趣的是，游泳速度对温度的依赖性是非单调的，在这两个制度。
2015-06-18 cond-mat.soft
Diffusiophoresis in porous media saturated with a mixture of electrolytes
针对多孔介质中混合及价态不对称电解质下扩散泳理论缺失的问题，本文基于正则摄动与数值积分建立 Poisson-Nernst-Planck/Brinkman 模型，揭示渗透率、电解质价态和组成对胶体运动强度与方向的影响。
2024-12-01 cond-mat.soft physics.chem-ph physics.geo-ph
Transient coarsening and the motility of optically heated Janus colloids in a binary liquid mixture
悬浮在近临界二元液体混合物中的金帽Janus粒子可以在照明下自推进。我们已经固定这样一个粒子在一个狭窄的通道，并研究了它周围的二元溶剂的非平衡动力学，使用实验和数值模拟。对于后者，我们考虑一个纯粹的扩散和流体动力学模型。所有的方法表明，早期的动力学是纯粹的扩散，其特征在于从胶体的表面到体的组成层以恒定的速度行进。随后，流体动力学效应设置和瞬态被破坏的强烈的非平衡浓度波动，这是由于温度梯度和二元液体混合物的临界点附近。它们产生复杂的、永久变化的粗化模式。对于一个移动的粒子，瞬态动力学的结果在相反的方向上的推进后，观察到的稳定状态是达到。
2020-06-03 cond-mat.soft
Convective Instability Driven by Diffusiophoresis of Colloids in Binary Liquid Mixtures
本文实验发现二元液体混合物中均匀分散的胶体因扩散泳迁移破坏力学平衡，导致瞬态对流不稳定性，并通过数值分析揭示了其微观机制。
2024-08-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech nlin.PS
Patterned Substrates Unlock Self-Electrophoretic Phenomenon in Active Janus Microswimmers
Istituto di BioRobotica-Scuola Superiore Sant’Anna（机器人研究所圣安娜高等学院）；Wageningen University & Research（瓦赫宁根大学与研究）；Center for Materials Interfaces, Electron Crystallography, Italian Institute of Technology（意大利理工学院材料界面与电子晶体学中心）
本文提出用含球形凹槽的图案化基底制备Janus主动粒子，可调控铂厚度对比度、抑制Pt桥，在2.5% H₂O₂中提升推进效率，间接支持自电泳为主动粒子主要推进机制。
2026-09-04 cond-mat.soft
Periodic structures in binary mixtures enforced by Janus particles
本文用耦合到描述粒子动力学的Langevin方程的Cahn-Hilliard模型研究了Janus粒子存在下二元混合物的相分离。我们表明，相分离过程中逮捕导致意想不到的规则条纹图案的浓度场。基本的图案形成机制已被阐明：在Janus粒子的表面上的双重吸收特性相对于一个二元混合物的两个组件触发在其附近的空间浓度变化。它们导致由二元混合物介导的颗粒之间的有效相互作用。我们的研究结果开辟了一条路线，设计复合材料的纳米级层状形态的图案波长可以通过改变润湿性能的Janus颗粒进行调谐。
2013-10-01 cond-mat.soft nlin.PS
Autophoresis of a Janus particle near a planar wall: a lubrication limit
Princeton University（普林斯顿大学）
研究接近平面壁的Janus粒子自扩散拜罗菲现象，分析粒子取向对推进的影响，通过渐近分析解决近壁极限下的流动和传输问题。
2026-08-07 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Light-responsive active particles in a thermotropic liquid crystal
本文首次在热致液晶5CB中利用光热Janus粒子诱导局部向列-各向同性相变实现自推进，并通过考虑各向异性粘度和粘弹性的模型解释了不同光强下的粒子运动行为。
2024-05-07 cond-mat.soft
Programmable Active Janus Droplets Driven by Water/Alcohol Phase Separation
我们报告存在的自推进Janus液滴驱动相分离，这是能够提供货物在一个可编程的方式。自推进液滴最初由角鲨烷/单油酸甘油酯溶液中的水/乙醇混合物形成，并且取决于乙醇浓度在多达三个阶段中演变。在第一阶段中，液滴推进由源自乙醇在油相中的溶解的Marangoni流产生。在该过程中，液滴吸收表面活性剂分子;与乙醇的连续损失相结合，这导致水/乙醇/单油酸甘油酯混合物的相分离和Janus液滴的形成，即富水液滴连接到能够递送货物的富乙醇液滴。我们的特点不同的演化阶段的自推进的液滴周围的流场，从一个弱的推动者，在一个中性的游泳者，二聚体的中性游泳者的演变。最后，我们利用这个主动系统来运送DNA作为货物。通过改变液滴的化学成分来调整相分离之前的延迟时间，可以对几种不同的货物输送过程进行编程。
2016-12-23 cond-mat.soft
Dynamical clustering and phase separation in suspensions of self-propelled colloidal particles
我们研究了（准）二维胶体悬浮的自推进球形颗粒的实验和数值。这些颗粒是碳涂层的Janus颗粒，由于近临界水-卢剔啶混合物中的扩散泳动而被推进。在低密度，我们发现，驱动稳定小集群。在较高密度下，悬浮液经历相分离成大的团簇和稀气相。相同的定性行为中观察到的一个极小模型的排斥性自推进粒子缺乏任何对齐相互作用的模拟。观察到的行为是合理的动力学不稳定性，由于自陷的自推进粒子。
2013-05-17 cond-mat.soft
Nonreciprocal collective dynamics in a mixture of phoretic Janus colloids
研究具有不同催化涂层和趋化迁移率的Janus胶体二元混合物，通过粗粒化耦合密度与极化场揭示多种非互易集体不稳定性，并实现Nonreciprocal Cahn-Hilliard模型的微观机制。
2024-02-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Directed Autonomous Motion and Chiral Separation of Self-Propelled Janus Particles in Convection Roll Arrays
自推进的两面神粒子由于它们自己的引擎而表现出自主运动。然而，由于这种运动的方向随机变化，它们对于新兴的纳米技术和生物医学应用几乎没有用处。在这里，我们数值计算表明，手性活性Janus的运动可以直接使他们的对流辊的线性阵列。自航运动的整流功率可达60%以上，远大于以往的报道。我们表明，手性Janus粒子的运动整流导致显着的分离的消旋和左旋活性粒子从外消旋二元混合物。此外，我们证明了如何有效地整流效果可以被利用来分离双螺旋和左旋粒子时，他们的固有扭矩分布与高斯统计。
2023-03-26 cond-mat.soft
Controlled motion of Janus particles in periodically phase-separating binary fluids
数值研究了周期性相分离二元流体混合物中Janus粒子的推进运动。在这项研究中，颗粒尾部的表面更喜欢二元流体组分之一，颗粒头部的润湿性是中性的。在分层期间，更多的反相被选择性地吸附到颗粒尾部。吸附域的增长诱导的流体动力学流在附近的颗粒尾部，这种不对称的泵送流驱动的颗粒朝向颗粒头部。在混合期间，颗粒运动几乎停止，因为混合主要通过扩散发生，并且所产生的流体动力学流动小得可以忽略。重复这个循环，两面粒子就会无限地向头部移动。讨论了组成和重复频率对粒子运动的依赖关系。
2015-04-03 cond-mat.soft
Dynamics of self-propelled Janus particles in viscoelastic fluids
实验研究了球形Janus胶体粒子在粘弹性流体中的主动运动。自推进是通过激光照射施加的临界聚合物混合物的局部浓度梯度来实现的。即使在该制度中，流体的粘度是独立的颗粒引起的变形率，我们发现一个显着的增加高达两个数量级的旋转扩散随着颗粒速度的增加，这可以描述由一个有效的旋转扩散系数依赖于Weissenberg数的现象。我们表明，这种效应引起的粘弹性介质中的微泳者的外力取决于其方向的高度各向异性的响应。
2016-03-16 cond-mat.soft
Spontaneous Patterning of Binary Ligand Mixtures on CdSe Nanocrystals: from Random to Janus Packing
本研究通过ITC结合热力学模型探究CdSe纳米晶体与烷基硫醇混合物配体交换的热力学，揭示纳米尺寸效应下配体相互作用可调控从无规到Janus的多种配体壳层图案，为纳米晶体智能表面设计提供理论依据。
2023-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Self-propelled Janus particles in a ratchet: Numerical simulations
布朗运输的自推进过阻尼microswimmer（如Janus粒子）在一个二维的周期性分隔通道的数值研究不同的隔室几何形状，边界碰撞动力学，和粒子旋转扩散。由此产生的时间相关的主动布朗运动是受整流的空间不对称的存在。我们证明了Janus粒子的棘轮效应可以比普通的热势棘轮效应强几个数量级，因此可以通过实验获得。特别是，仅通过添加一小部分Janus粒子就可以诱导大量被动粒子混合物的自主泵浦。
2013-06-29 cond-mat.soft physics.bio-ph
Phoretic self-propulsion: a mesoscopic description of reaction dynamics that powers motion
合成自推进粒子的制造及其动力学的实验研究激发了人们对推动纳米和微米尺度物体的自生电泳效应的兴趣。这些现象的理论建模往往是基于不同的电泳推进机制，包括自电泳，自扩散电泳和自热泳的溶剂的连续描述。本文中的工作考虑了在电机表面和体相流体中的各种类型的催化化学反应，这些反应在介观动力学描述中发挥作用。该配方是说明通过发展的介观反应动力学的放热和解离反应，用于动力马达运动。这些机制的复合Janus粒子的自推进动力学的模拟结果。
2012-09-27 cond-mat.soft physics.chem-ph
Surface Excess Energy Governs the Non-Monotonic Behavior of Active Diffusivity with Activity
本研究揭示界面反应产生的表面过剩能量和界面应力可增强催化Janus粒子的扩散，解释了活性扩散率的非单调行为，并为调控合成活性物质迁移率提供设计原则。
2025-10-06 cond-mat.soft physics.chem-ph
Critical Casimir interaction between colloidal Janus-type particles in two spatial dimensions
我们研究胶体粒子与化学不均匀的表面悬浮在一个临界二元液体混合物。不均匀的颗粒表面是由补丁交替吸附偏好的两个组成部分的二元溶剂。通过用临界伊辛模型描述二元液体混合物\emph{at}及其相溶点，我们利用了它在二维空间中的共形不变性。这使我们能够准确地确定普遍的配置文件的顺序参数，能量密度和应力张量，以及他们的一些关联函数围绕一个单一的粒子的各种形状和配置的表面补丁。形式主义包括几个有趣的配置，包括Janus粒子的圆形和针形状的偶极对称和圆形粒子的四极对称。从这些单粒子的属性，我们构建了所谓的小粒子算子展开（SPOE），这使我们能够获得渐近精确的表达式的位置和方向相关的临界Casimir相互作用的粒子与遥远的物体，如另一个粒子或限制壁的半平面，带，或楔，与各种边界条件的序参量。在几种情况下，我们比较了大距离与近距离的相互作用（但在分子尺度上仍然很大）。我们还比较了我们的分析结果与最近的模拟数据的两个Janus粒子。
2019-08-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effect of Particle Shape on Stratification in Drying Films of Binary Colloidal Mixtures
本研究通过分子动力学模拟探究颗粒形状对胶体悬浮液蒸发自分层的影响，提出基于扩散与扩散泳的统一分层框架，揭示了质量、表面积与颗粒形状对分层行为的调控规律。
2025-02-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Enhanced phoretic self-propulsion of active colloids through surface charge asymmetry
该研究发现表面电荷不对称性可为产离子的化学活性胶体带来新的自泳模式，建立了定量计算相关纳米颗粒自推进速度的理论框架，为优化离子介质中活性胶体的自推进提供了新思路。
2023-05-01 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.flu-dyn
Hydrodynamic stresses in a multi-species suspension of active Janus colloids
本研究通过系统粗粒化微观动力学，计算活性Janus胶体多物种悬浮液的流体动力学应力张量多组分贡献，揭示单物种系统应力强度的调控机制及多物种系统中活性对张量的修饰与非互易性的产生。
2025-02-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase diagrams of Janus fluids with up-down constrained orientations
利用Gibbs系综蒙特卡罗模拟和简单的解析近似方法，研究了一类由疏水半球和胶体球组成的Janus流体的二元混合物.这些流体可以通过施加外部静电场在实验上实现。分析了五个具有不同斑-斑亲和力的具体模型中的气-液和分层相变。结果发现，在所有的模型中，即使只有一个可能的补丁相互作用是有吸引力的气-液转变。此外，如果相似颗粒之间的吸引力比不同颗粒之间的吸引力强，则系统在足够低的温度和高的密度下分层成具有不同组成的两个子系统。
2013-11-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Relaxation to steady states of a binary liquid mixture around an optically heated colloid
利用实验和理论模型研究了开关照明后，二元液体混合物在光吸收Janus粒子附近的弛豫动力学。动力学由在被加热的颗粒周围形成的温度梯度控制。我们的研究结果表明，松弛是不对称的：接近非平衡稳态是远远慢于返回到热平衡。接近非平衡稳态是一个两步过程，导致浓度场的空间变化的行为类似于在不同的软材料中发现的响应于外场的初始超调。打开照明后的浓度波动的初始增长遵循与流体动力学和纯扩散模型一致的幂律。关闭照明后从系统流出的能量由时间的拉伸指数函数很好地描述，其特征时间与稳定状态下存储的能量与该状态下的总能量通量的比率成比例。
2022-01-04 cond-mat.soft
Clustering-induced velocity-reversals of active colloids mixed with passive particles
最近的实验表明，胶体悬浮液可以自发地自组装成各种内部结构，尺寸和动力学性质的致密集群时，掺杂活性Janus粒子。典型的是，这些星团在形成过程中以弹道方式移动，但动态地恢复它们的速度，并暂时与它们所包含的Janus粒子的自推进方向相反。在这里，我们探索了一个简单有效的模型，胶体混合物，它允许再现实验中看到的大多数方面，包括形态和速度反转的集群。我们将后者归因于被动颗粒对活性胶体帽的非互惠电泳吸引力，即使在紧密接触时也会发生，并将活性颗粒向后推。当电泳相互作用是排斥的，反过来，它们会导致动态聚集的被动胶体的化学密度最小值所产生的活性粒子，最近在实验中看到的;在其他参数制度，他们诱导旅行前的活性粒子所追求的被动共存的活性气体。
2019-09-20 cond-mat.soft
Alignment of cylindrical colloids near chemically patterned substrates induced by critical Casimir torques
最近的实验已经证明了一个波动引起的横向捕获的球形胶体颗粒浸没在二元液体混合物附近的临界分层点，并暴露于化学图案化的基板。受这些实验的启发，我们研究了这种有效的相互作用，被称为临界卡西米尔效应，细长的圆柱形胶体。这增加了定向自由度。当胶体颗粒靠近化学结构化基底时，作用在胶体上的临界Casimir扭矩出现。我们根据Derjaguin近似计算这个扭矩。后者的有效性范围通过平均场论进行评估。这种评估表明，Derjaguin近似是可靠的实验相关制度，使我们将其扩展到Janus粒子赋予相反的吸附偏好。我们的分析表明，关键的Casimir相互作用能够实现良好定义的，可逆的化学均匀和Janus圆柱体的对齐。
2014-05-08 cond-mat.soft
Ionic Screening and Dissociation are Crucial for Understanding Chemical Self-Propulsion in Water
水是极性溶剂，因此支持其自身及其溶质大量解离成离子，以及这些离子在动态平衡中重新缔合成中性分子，例如，${\rm H_2O_2}\leftrightharpoons {\rm H^+~+~HO_2^-}$。利用连续介质理论，我们研究了这些反应对水溶液中由表面化学反应（化学游泳者）驱动的胶体自推进的影响。在这里显示的关联-解离反应对游泳者的行为有很大的影响，因此必须包括在未来的建模。特别是，即使所有参与表面反应的物种都是中性的，这种整体反应也允许带电的游泳者以螺旋推进。整体反应也显着修改由离子电流推动的化学游泳者的预测速度，高达一个数量级。对于表面反应产生阴离子和阳离子（离子自扩散电泳）的游泳者，本体反应产生额外的反应屏蔽长度，类似于静电学中的德拜长度。这反过来又导致了游泳者半径和游泳速度之间的反比关系，这可以为最近对Pt-聚苯乙烯Janus游泳者的实验观察提供另一种解释[S. Ebbens等人，E85，020401（2012）]。我们还使用我们的连续介质理论来研究德拜屏蔽长度本身的影响，超越了以前的分析理论所使用的无限薄极限近似。我们确定了显着偏离这种限制行为的微米尺寸的游泳者在典型的实验条件下，并发现，限制行为完全失败的纳米游泳者。
2016-08-16 cond-mat.soft
Artificial chemotaxis of phoretic swimmers: Instantaneous and long-time behaviour
泳动粒子是近年来受到广泛关注的一类人工活性粒子。通过利用自生的梯度（例如，温度、电势或某些化学产品），泳动游泳者能够自我推进，而没有移动身体部分或受控外部场的复杂性。专注于扩散电泳，我们在本文中量化的机制，通过该泳动颗粒可以实现趋化性，无论是在个人和非相互作用的人口水平。首先，我们推导出一个充分的分析法的瞬时推进和定向的泳泳者与一般的轴对称表面的属性，在零Péclet数和小Damköhler数的限制。然后，我们将我们的研究结果的情况下，Janus球，最常见的设计之一，用于实验研究的泳者。接下来，我们提出了一种新的应用广义泰勒色散理论，以证明非相互作用的泳动者的人口的长期行为。我们比较我们的理论结果与数值模拟的平均漂移和各向异性扩散的泳动游泳在化学梯度。我们的研究结果将有助于通知泳泳者在未来的实验应用的设计。
2018-09-07 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Phoretic self-propulsion at finite Péclet numbers
泳动自推进是小尺度上无力和无扭矩运动的一个独特例子。经典的框架，描述周围的自扩散电泳游泳颗粒的流场忽略了对流的溶质场的流动，并假设化学相互作用层是薄的颗粒尺寸相比。在本文中，我们量化和表征溶质平流的影响，泳泳的一个球。首先，我们严格推导出薄相互作用层假设的有效性在有限值的Péclet数（Pe）的制度。在这个假设下，我们计算解决的流动Janus泳动颗粒周围，并检查溶质平流推进和颗粒产生的流量的影响。我们表明，虽然平流总是导致游泳速度和流动应力波在高值的Péclet数的减少，增加可以得到在中间值的Pe。这种可能的游泳增强关键取决于溶质和表面之间的化学相互作用的性质。然后，我们推导出一个渐近分析的问题，在小Pe允许合理化我们的计算结果。我们的计算和理论分析是伴随着一个平行的研究的作用，在表面上的粒子游泳（Damköhler数）的反应。
2014-03-14 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.flu-dyn
Self-Diffusiophoretic Colloidal Propulsion Near a Solid Boundary
我们研究了胶体催化颗粒由于固体壁附近的表面化学反应而产生的扩散电泳自推进。扩散电泳是一种化学机械转导机制，其中相互作用的溶质的浓度梯度在胶体颗粒上产生不平衡的力并沿着梯度驱动它。我们考虑一个球形粒子的轴对称反应帽覆盖极角范围$0\le θ\le θ_{cap}$在一个排斥性的溶质的存在下，附近的无限平面壁，并解决耦合溶质浓度和斯托克斯方程，使用混合的数值和分析参数。所得到的粒子轨迹由$θ_{cap}$和对称轴相对于平面的初始取向确定。在法向入射时，颗粒最初远离或朝向壁移动，这分别取决于帽是朝向还是远离壁，但即使在后一种情况下，由于流体动力润滑阻力，颗粒也永远不会到达壁。对于其他初始方向，当$θ_{cap}\le 115^{\circ}$时，粒子要么立即远离，要么沿着其轨迹旋转，以使活动侧面向壁，粒子反弹。对于更高的覆盖率，我们发现粒子以恒定的间隔沿着壁掠过或静止的轨迹。我们提供了一个相图，给出了作为$θ_{cap}$和初始取向的函数的轨迹（排斥、反弹、掠过或静止）的性质。
2015-05-27 cond-mat.soft
Universal Translational and Rotational Mobility Expressions of Phoretic and Self-phoretic Particles with Arbitrary Interaction Potentials
本研究结合两类泳动迁移率计算方法的优势，推导了具有任意相互作用势的泳动与自泳动粒子的通用平移旋转迁移率表达式，验证了其在多场景下的有效性，并探究了自推进与外场驱动的竞争机制。
2024-08-14 cond-mat.soft physics.flu-dyn
The non-equilibrium thermodynamics of active suspensions
Center for Nonlinear Phenomena and Complex Systems, Universit{\'e} Libre de Bruxelles（复杂系统与非线性现象中心，布鲁塞尔自由大学）
本研究通过考虑活性粒子的内部自由度，推导了活性悬浮液的非平衡热力学关系，并确定了机械化学耦合系数。
2025-05-27 cond-mat.soft physics.chem-ph
Enhanced motility in a binary mixture of active nano/microswimmers
本文研究通过在二元混合物中将运动性从高活性客体物种传递给低活性宿主物种来提升纳米/微型游泳者的运动性，数值模拟显示宿主物种运动性最高可增强四倍，可应用于化学、生物和医学领域。
2020-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Active Brownian Motion Tunable by Light
活性布朗粒子能够从环境中吸收能量并将其转化为定向运动;例子包括趋化细胞和细菌到人工微游泳者。我们最近已经证明，Janus粒子，即金帽胶体球，悬浮在一个临界的二元液体混合物进行积极的布朗运动时，由光照射。在本文中，我们更详细地研究了它们的游泳机制导致积极的布朗运动。我们表明，照明承载加热诱导局部不对称的二进制混合物产生的空间化学浓度梯度，这是负责粒子的自扩散电泳运动。我们研究了这种效应作为金帽的功能化，颗粒大小和光照强度的函数：功能化决定了二元混合物的哪些组分优先吸附在帽和游泳方向（朝向或远离帽）;颗粒尺寸决定了旋转扩散，并因此决定了颗粒的随机重新取向;并且强度调节加热的强度，从而调节运动的强度。最后，我们利用这种依赖的游泳强度上的照明强度调查的行为的微型游泳者在空间光梯度，其游泳性能是空间依赖性的。
2012-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Fluctuating micro-heterogeneity in water - tert-butyl alcohol mixtures and lambda-type divergence of the mean cluster size with phase transition-like multiple anomalies
水-叔丁醇（TBA）二元混合物表现出大量的热力学和动力学异常。这些异常现象是在令人惊讶的低TBA摩尔分数下观察到的，使用$x_{\text{TBA}} \approx 0.03 - 0.07$。我们在这里证明，异常的起源在于由于TBA分子的自聚集而发生的局部结构变化。我们观察到TBA分子在$x_{\text{TBA}} \approx 0.05$处的逾渗转变。我们注意到，“岛”的TBA集群形成甚至低于这个摩尔分数，而一个大的跨越集群出现以上的摩尔分数。在这个渗流阈值，我们观察到的最大的TBA集群的大小的波动，让人想起一个临界点的一个EQUIDDA型的分歧。此外，水的结构也受到TBA分子聚集的干扰，尽管很弱。水的四面体序参量呈单调减小的趋势，而偶极矩关联呈现弱的非线性。有趣的是，水分子本身在较高的TBA浓度下表现出反向渗滤转变，$x_{\text{TBA}} \approx 0.45$，其中大的跨越水簇现在分裂成小簇。这是伴随着最大的水集群的大小波动的显着分歧。这第二次转变引起了周围的另一组异常现象。这两种逾渗转变都可以看作是Janus效应在小分子水平上的表现。
2014-02-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Design of Patchy Particles using Ternary Self-Assembled Monolayers
最近的模拟已经研究了在吸收到球形纳米颗粒表面上的不混溶表面活性剂的二元混合物中图案的形成。得到的图案（Janus，斑点和条纹）与实验结果吻合得很好。我们进行耗散粒子动力学（DPD）模拟，研究通过添加第三表面活性剂的单层作为一个指南，对增加这种方式合成的片状颗粒的丰富性和多样性所获得的图案。我们预测了各种新的模式，可以通过简单的设计元素，如纳米胶体的大小，表面活性剂的不可吸收性，单层的化学计量，表面活性剂之间的长度差异不同的组合产生。在所有情况下，通过构象熵最大化的自由能最小化决定平衡斑图形成。
2012-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Optoelectronically Directed Self-Assembly of Active and Passive Particles into Programmable and Reconfigurable Colloidal Structures
Tel-Aviv University（特拉维夫大学）；University of the West of England（西英格兰大学）；Raman Research Institute（拉曼研究所）
通过光电子调控实现主动-被动胶体粒子可控自组装，揭示频率依赖性相互作用与结构多形性在可重构微尺度机器设计中的作用。
2025-12-23 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Motility-induced coexistence of a hot liquid and a cold gas
本研究通过过阻尼活性与惯性被动布朗粒子混合物的相分离，发现平衡系统中也可出现共存相的动力学温度差，密相可冷于或热于稀相，解答了非平衡气相能否冷于共存液相的问题并开辟新研究路径。
2024-03-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
