Charge renormalization and phase separation in colloidal suspensions
我们探讨了在带电胶体悬浮液中对流凝聚对液-液相分离的影响。结果发现，形成的双层周围的胶体颗粒稳定悬浮液对相分离。然而，添加盐会产生不稳定性，原则上会导致液-液分离。然而，不稳定性是如此之弱，以至于不可能在实验上观察到完全平衡的共存。
2000-10-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Testing the relevance of effective interaction potentials between highly charged colloids in suspension
结合细胞和Jeldinger模型平均场的方法，Monte Carlo积分方程技术，最后更苛刻的多胶体平均场计算，我们调查的热力学行为，压力和可压缩性的高电荷胶体分散体，并在更微观的水平上，力分布作用于胶体。Kirkwood-Buff恒等式为质疑胶体间近似有效屏蔽库仑（Yukawa）势的自洽性提供了一个有用的探针。两个有效的参数模型进行了测试：细胞对重整化Jelvis模型。
2006-09-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nonlinear screening and gas-liquid separation in suspensions of charged colloids
利用多中心非线性Poisson-Boltzmann理论计算了1：1电解质中带电胶体球的相图（价态$Z$和半径$a$）。我们的理论考虑到电荷重整化的胶体相互作用和体积项，由于多体效应。对于小到Z=1和大到$10^4$的化合价，我们发现在$Z\lB/a\gtrsim24\pm1$提供的胶体盐相图中存在气-液调幅不稳定性，其中$\lB$是Bjerrum长度。
2006-11-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effective interactions in the colloidal suspensions from HNC theory
HNC Ornstein-Zernike积分方程用于确定胶体溶液的简单模型的性质，其中胶体和离子浸入被认为是介电连续体的溶剂中，并且具有等于80的尺寸比和在1和4000之间变化的电荷比。在无限稀释的胶体，胶体和离子之间的有效相互作用的离子浓度范围从0.001至0.1摩尔/升，并比较来自泊松-玻尔兹曼理论。在有限的浓度下，我们讨论的基础上的HNC结果的胶体分子之间的有效相互作用的明确定义的可能性。
2004-12-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Suspensions of small ultra-soft colloids remain liquids in overcrowded conditions
本研究通过散射与流变学实验发现，超软胶体悬浮液因高可压缩性，在过度拥挤条件下仍无动态停滞且粘度不发散，保持液态。
2025-08-06 cond-mat.soft physics.chem-ph
A theory of void formation in charge-stabilised colloidal suspensions at low ionic strength
使用一个仔细合理的发展Debye-Huckel理论的高度不对称的电解质，人们发现，一个区域的扩大相不稳定性，或可扩展间隙，可以出现在高电荷和低离子强度的电荷稳定的胶体悬浮液。有人认为，这是提供了一个简单的解释，在该地区的这种悬浮液的空隙结构和其他异常的观察。共存的阶段之间的接口的性质，和一般的参数，多体吸引力形成的基本物理图像的一个关键部分，也进行了检查。目前的分析也可能产生新的见解，如凝聚在带相反电荷的胶体或蛋白质/淀粉混合物的老问题，并提出有趣的新的可能性，如电荷密度波相的出现在胶体系统中的临界溶液点附近。
1999-11-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Statistical mechanics of a colloidal suspension in contact with a fluctuating membrane
表面效应在受限的胶体体系中普遍存在。在这里，我们报告分散的纳米粒子接近流体膜。关于静态组织的精确结果来自非粘性胶体的稀溶液。结果表明，膜的热波动扩大了密度分布，但平均胶体既不积累也不耗尽表面附近。计算了径向关联函数，由此得到了胶体间的有效对势。这种熵驱动的相互作用与我们熟悉的耗尽相互作用有许多相似之处。它被证明是总是有吸引力的范围控制的膜相关长度。势阱的深度与热能相当，但仅间接取决于膜的刚性。悬浮液的稳定性的后果进行了讨论。
2004-08-31 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Renormalized Jellium model for charge-stabilized colloidal suspensions
我们引入了一个重整化的Jeldinger模型来计算带电胶体悬浮液的状态方程。我们的自洽方法自然地允许定义粒子的有效电荷{ \em在有限的胶体密度}。虽然这个数量可能会显着不同，从标准的泊松-玻尔兹曼细胞的方法得到的对应物，两种模型的渗透压是在良好的协议。我们认为，通过建设，有效电荷使用的Jeldinger近似得到的胶体相互作用的研究是更合适的。我们还讨论了流体-流体临界点的可能性，并展示了如何使用新的状态方程来揭示最近沉积实验中发现的令人惊讶的结果。
2003-12-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Enhanced structural correlations accelerate diffusion in charge-stabilized colloidal suspensions
胶体电荷稳定和硬球悬浮液的理论计算表明，流体动力学相互作用产生一个定性不同的颗粒浓度依赖的短时间自扩散系数。然而，这种效应在数值上很小，很难通过传统的光散射实验获得。应用多重散射去相关设备和仔细的数据分析，我们表明，带电粒子的理论预测是一致的，我们的实验结果从水聚苯乙烯胶乳悬浮液。
1999-04-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Unraveling the Role of Frictional Contacts and Particle Orientational Order During Shear-thickening in Suspensions of Colloidal Rods
现在有令人信服的证据表明，颗粒间的摩擦接触是必不可少的观察剪切稠化的浓缩悬浮液的紧凑的颗粒。虽然这激发了许多策略来定制这些系统中的流变学，但在更一般的情况下，即各向异性颗粒的悬浮液，剪切增稠的机制仍然不清楚。在这里，通过同时测量的体积粘度和第一法向应力差，我们表明，强剪切增稠的悬浮液中的胶体棒是伴随着大的正向应力，表明形成一个系统跨越摩擦接触网络。我们还发现，在剪切增稠制度的流动是不稳定的，并表现出相当丰富的时间依赖性。通过进行单粒子分辨共聚焦流变学测量，我们提供了令人信服的证据表明，这种流变学的混乱产生于强耦合之间的强加的流量和颗粒取向顺序。基于这些观察结果，我们设计了具有温度可调摩擦学特性的胶体棒，并证明了实现悬浮液流变学原位控制的可行性。这些研究结果表明，取向秩序和摩擦相互作用之间的相互作用起着至关重要的作用，在稠密的悬浮液的胶体棒的剪切增稠。
2019-06-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Colloidal brazil nut effect in sediments of binary charged suspensions
利用计算机模拟和密度泛函理论计算了荷电二元胶体悬浮液的平衡沉降密度分布。对于去离子的样品，我们预测一个胶体的“巴西坚果”的效果：重的胶体颗粒沉积在上面的较轻的，只要他们的质量，每电荷小于较轻的。这种效应在沉降实验中得到了验证。
2004-01-02 cond-mat.soft
On the macroion virial contribution to the osmotic pressure in charge-stabilized colloidal suspensions
我们的兴趣去不同维里贡献的状态方程的带电胶体悬浮液。在计算胶体维里项时忽略表面效应会导致虚假和矛盾的结果。这个陷阱是所谓的单组分模型的天真实现的危险的几个方面之一，其中微离子自由度被整合出来，只保留在描述中的介观（胶体）自由度。另一方面，壁诱导力的适当结合消除了朴素方法中出现的悖论，提供了一致的描述，并证实对于无盐体系，胶体对压力的贡献由微离子贡献主导。着重讨论了无盐情况，但也讨论了加入电解质的情况。
2007-01-31 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The Static Dielectric Constant of a Colloidal Suspension
从电动力学方程出发，导出了胶体悬浮液的静态介电常数的表达式。分析假设离子具有相同的扩散率，并且双层比颗粒的曲率半径薄得多。结果表明，双电层极化机制的介电增量来源于存储在盐浓度不均匀性中的自由能。我们还表明，占主导地位的极化电荷的理论是在电极，而不是接近粒子。
2001-05-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Modelling the evaporation of thin films of colloidal suspensions using Dynamical Density Functional Theory
最近的实验表明，在胶体悬浮液的薄膜的蒸发去湿过程中可能形成各种结构。观察到强烈支化的“花状”、网状和网状结构的纳米颗粒沉积物。它们是由系统的不同输运过程和富相行为引起的。我们开发了一个模型的系统，基于动态密度泛函理论，再现这些结构。该模型用于确定溶剂蒸发和胶体颗粒和液体在表面上的扩散的影响。最后，我们调查所需的条件“液体颗粒”相分离发生，并讨论其对自组织纳米结构的影响。
2011-06-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Hyperuniform density fluctuations and diverging dynamic correlations in periodically driven colloidal suspensions
颗粒不可逆性的出现在周期性驱动的胶体悬浮液已被解释为导致从非平衡相变到吸收状态或从颗粒轨迹的混沌性质。使用一个简单的模型的驱动悬浮液，我们表明，非平衡相变是伴随着超均匀的静态密度波动附近的过渡，在那里我们也观察到强大的动态不均匀性，让人想起在玻璃材料中的动态。我们发现，单粒子动力学成为间歇性和强烈的非菲克，集体动力学成为空间相关的不同的长度尺度。我们的研究结果表明，这两个理论上的dupi可以实验区分使用粒子分辨测量标准的静态和动态观测。
2015-04-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase behavior of colloidal suspensions with critical solvents in terms of effective interactions
本文研究了胶体悬浮液的相行为，其溶剂被认为是经历相分离的二元液体混合物。我们专注于热力学区域的临界点附近的伴随的兼容性差距。在那里，由于胶体颗粒在临界介质中充当空腔，相应的序参量的临界涨落的空间限制导致胶体之间的有效的、所谓的临界卡西米尔力。采用有效的，单组分胶体系统的方法，我们探讨了两个阶段的胶体悬浮液，一个是丰富的，另一个是穷人的胶体颗粒之间的相共存的可能性。这种有效的方法的可靠性进行了讨论。
2012-01-27 cond-mat.soft
Colloid-colloid and colloid-wall interactions in driven suspensions
我们调查的非平衡流体结构介导的两个胶体之间的驱动力通过悬浮液的相互不相互作用的布朗粒子，以及胶体和一个固定的情况下的墙壁。我们解决Smoluchowski方程在双球坐标系中，以及与反射的方法，无论是在线性近似的小速度和数值中间速度，我们比较的结果，以前考虑的叠加近似。特别是，我们发现一个增强的摩擦（相比于一个孤立的颗粒上的摩擦），两个胶体驱动并排以及沿壁的胶体。减少了尾涂胶体上的摩擦。并排行进的胶体经历溶质诱导的排斥，而尾随的胶体彼此吸引。
2007-06-06 cond-mat.soft
On the fluid-fluid phase separation in charged-stabilized colloidal suspensions
我们开发了一个热力学描述的粒子在一个固定的表面电位。该系统是特别感兴趣的，鉴于持续的争议的可能性的流体-流体相分离的水胶体悬浮液与单价抗衡离子。固定表面势的条件允许以自然的方式来解释胶体电荷重整化。在第一种方法中，我们评估了所谓的“体积项”的重要性，并发现在没有盐的情况下，电荷重整化足以稳定悬浮液对流体-流体相分离。另一方面，发现盐的存在导致不稳定性。然而，对所使用的近似值的非常强的依赖性使这种相变的真实性受到严重怀疑。为了进一步理解的不稳定性的性质，我们接下来研究的果冻样近似，这不会导致相分离，并产生一个相对准确的分析状态方程的高度带电的胶体球的去离子悬浮液。强不对称电解质的各种理论的批判性分析，评估其可靠性相比，蒙特卡罗模拟。
2004-01-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Influence of dispersion medium structure on the physicochemical properties of aging colloidal suspensions investigated using the synthetic clay Laponite
假设：胶体悬浮液中的老化表现为胶体动力学自由度的降低。在带电胶体的水悬浮液中，粒子间静电相互作用对老化动力学的作用是有争议的。尽管水是分散介质，但水结构对老化胶体物理化学性质的影响以前从未被考虑过。锂皂石是一种锂蒙脱石粘土模型，可用于评价介质结构和静电在确定老化胶体悬浮液物理化学性质中的相对贡献。实验：分散介质的结构通过掺入不带电/带电的亲液（结构诱导）或离液（结构破坏）分子或通过改变悬浮液温度来改变。一个新的协议，其中的介质被加热，然后再加入粘土颗粒，也被引入到悬浮液老化的氢键破坏的影响进行评估。采用动态光散射、流变学测量和颗粒尺度成像来评价悬浮液的物理化学性质。结果：介质结构的强烈影响是显而易见的，当粒子间的静电相互作用是弱的。介质中氢键的增强和破坏分别与悬浮液老化动力学的加速和延迟密切相关。因此，通过改变分散介质中的氢键来控制带电粘土胶体悬浮液的物理化学性质。
2021-06-16 cond-mat.soft
Stabilization of colloidal suspensions by means of highly-charged nanoparticles
我们采用了一种新的蒙特卡罗模拟方案来阐明中性胶体微球通过高电荷纳米颗粒的稳定性[V.Tohver等人，Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.98，8950（2001）]。根据实验观察，我们发现，小的纳米颗粒浓度诱导有效的排斥，防止凝胶化所造成的固有的范德华吸引力之间的胶体。更高的纳米颗粒浓度诱导的吸引力的潜力，这是，然而，定性地不同于定期耗尽吸引力。我们还展示了如何胶体纳米粒子的尺寸不对称性和纳米粒子的电荷可以用来操纵有效的相互作用。
2004-12-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Shear Thickening in Concentrated Soft Sphere Colloidal Suspensions: A Shear Induced Phase Transition
本文建立了布朗软球胶体颗粒稠密悬浮液的剪切增稠模型。软球悬浮液的剪切增稠可以解释为剪切诱导的相变。基于稳定胶体颗粒凝聚相变的Landau模型，考虑了序参量涨落与局部应变场的耦合，该模型表明凝结颗粒团的出现（亚临界气泡）通过施加连续剪切扰动，导出了软球悬浮液剪切增稠的临界剪切应力，有着相同的起源。电稳定的胶体悬浮液的实验研究的理论比较证实了所提出的方法。
2015-01-09 cond-mat.soft
Mobility and Diffusion of a Tagged Particle in a Driven Colloidal Suspension
我们数值研究了密度和应变率对单个标记颗粒在剪切胶体悬浮液中的扩散和流动性的影响。我们独立地确定随时间变化的速度自相关函数，并通过一种新的方法，相对于一个小的力的响应函数。虽然扩散系数和迁移率都依赖于应变率，但后者表现出相当弱的依赖性。有些令人惊讶的是，我们发现，响应和关联函数的初始衰减相吻合，允许在一个'有效温度'的解释。这样一个唯象的有效温度恢复了非平衡状态下的爱因斯坦关系。我们表明，我们的数据很好地描述了两个扩展到最低阶的应变率。
2010-11-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Coupling between bulk- and surface chemistry in suspensions of charged colloids
在原始模型中计算了实际无盐带电胶体球悬浮液的液相中的离子组成和离子对关联。我们得到的所有离子种类的数密度悬浮液中，包括低分子量的微离子，和胶体macroions与酸性表面基团，从一个自洽的解决方案耦合的物理化学的非线性代数方程组和非平均场液体积分方程。在这里，我们研究悬浮液的胶体球与磺酸盐或硅烷醇表面基团，悬浮在软化水是饱和的二氧化碳标准大气下。我们的理论方案所需的唯一输入是酸解离常数pKa和所有参与离子的有效球直径。我们的方法允许从头计算胶体裸和有效电荷，在高数值效率。
2014-03-12 cond-mat.soft
Dynamic clustering of passive colloids in dense suspensions of motile bacteria
主动和被动粒子的混合物被预测表现出各种非平衡相。在这里，我们报告了一个动态的群集阶段的胶体和能动细菌的混合物。我们发现，胶体聚类的结果，由于持续的主动运动和键稳定，由于扭矩对齐主动颗粒速度切向被动颗粒表面之间的平衡键断裂。此外，动态聚类跨越了基于扩散性和运动诱导的相分离之间的广泛范围，包括典型的细菌运动参数。
2021-10-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Competing chemical and hydrodynamic interactions in autophoretic colloidal suspensions
在自泳胶体的表面，滑移速度产生于局部化学梯度，这是粒子构型和活性的多体函数。对于快速的化学扩散，加上滑移诱导的流体动力学相互作用，我们推导出胶体之间的化学流体动力学力和扭矩。在无滑动壁附近，力可以表示为非平衡势的梯度，通过调节活动的类型，可以从排斥力变为吸引力。当这个潜在的障碍，我们发现逮捕相分离的平均集群大小设置由竞争的化学和流体动力。这些反过来控制的单极和偶极贡献的活性化学表面通量。
2019-06-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The effect of geometrical confinement on the interaction between charged colloidal suspensions
利用计算机模拟描述不对称电解质的原始模型，研究了两个平面带电壁之间的带电胶体粒子之间的有效相互作用。详细地，我们计算了作用在单个宏离子和在存在狭缝状约束的宏离子对上的有效力。对于中等库仑耦合，我们发现，这种力是排斥。然而，在强耦合条件下，力的符号取决于到板的距离和粒子间的距离。特别是，颗粒板相互作用变得强烈的吸引力小的距离，这可以解释在最近的实验中观察到的板附近的胶体晶体层的发生。
1999-04-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Shear-driven solidification of dilute colloidal suspensions
我们表明，剪切诱导的稀电荷稳定（DLVO）胶体的固化是由于剪切诱导的形成和破碎的大的非布朗集团之间的相互作用。虽然它们的尺寸受到破碎的限制，但它们的数密度随着剪切时间的增加而增加。在流动停止时，簇的密集堆积通过粒状键互连成刚性状态，每个键涉及大量的初级胶体键。在稀胶体悬浮液中出现的剪切驱动固化的图像结合了布朗体系的凝胶化和非热体系的堵塞。
2011-03-09 cond-mat.soft
Colloidal transport in bacteria suspensions: from bacteria scattering to anomalous and enhanced diffusion
胶体耦合到游泳池浴一般显示增强的扩散。这种传输动力学源于主动和被动粒子之间的微妙相互作用，尽管经过数十年的深入研究，这种相互作用仍然阻碍着我们的理解。在这里，我们通过提供胶体和细菌之间的单次散射事件的定量表征来解决问题的根源。基于我们的实验，我们建立了一个极小模型，定量预测的散射轨迹的几何形状，并在很长一段时间内增强胶体扩散。理论和实验之间的定量对抗阐明了增强传输的微观起源。碰撞完全由随机接触相互作用决定，这两种相互作用在短时间内产生真正的反常扩散，在长时间内产生增强扩散，在任何尺度上都没有弹道机制。
2020-02-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Crystallization in a sheared colloidal suspension
本文数值研究了简单剪切流驱动下排斥性胶体颗粒过饱和悬浮液的结晶过程。剪切流对结晶的影响是双重的：当它抑制初始成核时，一旦形成足够大的临界核，其生长被剪切流增强。结合这两种效果意味着一个最佳的应变速率，在该应变速率下，总的结晶速率具有最大值。为了深入了解潜在的机制，我们采用了离散状态模型来描述单个粒子周围的局部结构配置之间的转换。我们观察到这些过渡和结晶的整体进展之间的时间尺度分离允许一个有效的马尔可夫描述。通过使用这个模型，我们证明了成核的抑制是由于预结构化液体的抑制。
2013-03-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Surface-charge-induced freezing of colloidal suspensions
使用巨正则蒙特卡罗模拟，我们调查的影响，带电的墙壁上的带电胶体悬浮液的结晶性能限制在这些墙壁之间。调查是基于一个有效的模型，专注于单独的胶体。我们的研究结果表明，流体的高密度行为相比，不带电的墙壁的情况下，带电的墙壁产生的流体-墙壁的相互作用有着至关重要的影响。特别是，基于面内键序参量的分析，我们发现表面电荷诱导的冻结和熔化转变。
2010-06-07 cond-mat.soft
Transport properties of monodisperse and bidisperse hard-sphere colloidal suspensions from multiparticle collision dynamics simulations
Auburn University（奥本大学）
通过多粒子碰撞动力学模拟研究单分散和双分散硬球胶体悬浮液的输运性质，发现双分散体系在直径比为2和4时的沉降速度与文献一致，揭示了模拟方法对离散化效应的敏感性。
2026-02-26 cond-mat.soft
Bi-axial shear of confined colloidal suspensions: the structure and rheology of the vorticity-aligned string phase
利用一种新型的双轴共焦流变仪，我们研究了约束条件下剪切胶体悬浮液的结构和流变性。与以前的工作一致[X. Cheng \textit{et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.}，2011，109，63]，我们在单轴剪切下在中等浓度的胶体悬浮液中观察到涡旋对齐的弦相。使用双轴剪切协议，我们直接操纵的字符串结构的方向和形态。同时，我们使用双轴力测量装置测量了沿流动和涡度方向的悬浮液流变学。我们的研究结果表明，尽管高度各向异性的微观结构，悬浮液粘度保持各向同性和恒定的剪切速率探索。这些结果表明，流体动力学的贡献占主导地位的悬浮液响应。此外，他们强调双轴共焦流变仪的能力，阐明复杂流体的微观结构和流变学之间的关系。
2013-05-31 cond-mat.soft
Charge Renormalization, Thermodynamics, and Structure of Deionized Colloidal Suspensions
在电荷稳定的胶体悬浮液中，高度带电的大离子，由强相关的抗衡离子修饰，携带有效电荷，可以从裸电荷大幅减少（重整化）。修饰大离子之间的相互作用被弱相关的抗衡离子和盐离子屏蔽。胶体悬浮液的热力学和结构性质敏感地依赖于有效电荷和有效屏蔽常数的大小。将有效静电相互作用的电荷重整化理论与单组分模型的蒙特卡罗模拟相结合，计算了去离子胶体悬浮液的渗透压和对分布函数。这种计算实用的方法产生密切的协议与相应的结果从大规模模拟的原始模型到适度的静电耦合强度。
2008-12-10 cond-mat.soft
Electric double layer of colloidal particles in salt-free concentrated suspensions including non-uniform size effects and orientational ordering of water dipoles
悬浮液在各种静态或交变外场下的响应强烈地依赖于悬浮液中胶体颗粒周围的平衡双电层。无盐悬浮液的理论模型可以通过将非均匀尺寸效应和水偶极子的取向排序忽略在以前的平均场方法，这是基于泊松-玻尔兹曼方法。我们的模型包括非均匀的尺寸效应和水偶极子的取向有序似乎有相当有前途的效果，因为该模型可以预测的现象，如一个沉重的下降，相对介电常数的悬浮液和反分层附近的高电荷胶体颗粒。在这项工作中，我们数值计算得到的电势，反离子浓度和相对介电常数周围的带电粒子在浓缩无盐悬浮液校正的非均匀尺寸效应和取向有序的水偶极子。结果表明，这种修正的价值，中等到高的粒子电荷在每一个粒子的体积分数。我们的结论是，非均匀的尺寸效应和取向有序的水偶极子是必要的新的理论模型的发展，研究在浓胶体悬浮液中的非平衡特性。
2022-02-10 cond-mat.soft physics.chem-ph physics.flu-dyn
Dynamical design of spatial patterns of colloidal suspensions
利用动力学密度泛函理论研究了含时势作用下胶体悬浮体的集体动力学。我们考虑一个非线性扩散方程的密度和空间图案出现从一个正弦外部电位与时间相关的波长。这些图案的特征在于具有平均波长的正弦密度和具有仅取决于时间振荡的振幅的诱导波长的贝塞尔函数包络。作为这一结果的推广，我们提出了一种设计策略，以获得一个家庭的空间图案，使用时间依赖的潜力，几乎任意形状。
2017-06-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech nlin.PS
Local elastic perturbation of colloidal suspensions near the colloidal glass transition
Saint Joseph’s University（圣约瑟夫大学）；MIT Technology Review（麻省理工学院科技评论）；Emory University（埃默里大学）
本研究利用磁性探针粒子旋转扰动胶体悬浮液，通过共聚焦显微镜追踪粒子运动，测得不同体积分数下的黏弹性模量，证实连续介质描述适用于胶体样品的小尺度力学分析。
2026-08-06 cond-mat.soft
Structure of Quasi-One Dimensional Ribbon Colloid Suspensions
我们报告的胶体流体局限于一个准一维（q1 D）带状通道作为通道宽度和胶体密度的函数的实验研究结果。我们的研究结果证实了之前对此类系统的理论研究的主要预测。（2）即使在最高密度下，由纵向对关联函数测量的沿层的有序性也是液体的特征;（3）不同地层中的q1 D对关联函数具有各向异性，类似于在平面狭缝中硬球流体的平面内对关联函数的蒙特卡罗模拟中发现的。
2009-03-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Simulating hydrodynamic interactions in colloidal suspensions using multiparticle collision dynamics with rigid-body constraints
Auburn University（奥本大学）；University of Houston（休斯顿大学）
本文提出一种基于多粒子碰撞动力学的模拟方法，通过刚体约束模型高效模拟胶体悬浮液的流体动力学行为，相比谐波键模型具有更小的计算开销和更大的时间步长，提升了模拟效率。
2026-04-15 cond-mat.soft
Rheology of moderated dilute suspensions of star colloids: the shape factor
该研究通过数值模拟探究星形胶体形状对其中等浓度悬浮液流变特性的影响，发现带弯曲臂和钩的胶体易缠结形成高应力团簇，使黏度骤增，且该效应在中等体积分数和宽Péclet数范围下仍显著。
2024-05-17 cond-mat.soft
Effect of many-body interactions on the solid-liquid phase-behavior of charge-stabilized colloidal suspensions
电荷稳定的胶体悬浮液的固液相图计算使用的技术，结合连续的泊松-玻尔兹曼描述微观电解质离子与分子动力学模拟的macroionic胶体球。虽然在这种方法中忽略了微离子之间的相关性，但胶体之间的多体相互作用完全包括在内。在高胶体体积分数下确定固-液转变，其中多体相互作用预计是强的。鉴于Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek理论预测胶体通过Yukawa对势相互作用，我们将我们的结果与简单Yukawa液体的相图进行了比较。在高盐条件下发现良好的协议，而在低离子强度相当大的偏差观察。通过计算有效的胶体-胶体对相互作用，证明了这些差异是由于多体相互作用。我们提出了一个密度依赖的对势的形式截断汤川势，并表明，它提供了一个相当大的改进描述的固-液相的行为浓缩胶体悬浮液。
2002-09-06 cond-mat.soft
Morphological Model for Colloidal Suspensions
胶体颗粒嵌入二元流体中的相行为受每个颗粒周围的润湿层的影响。流体膜的自由能取决于其形态，即，大小形状和连通性在相当自然的假设下，可以给出一个一般的表达式的哈密顿扩展模型的硬球部分穿透的形状，包括能量的贡献有关的体积，表面积，平均曲率，和欧拉特性的润湿层。胶体颗粒复杂的空间结构导致了多颗粒间的相互作用。可以使用蒙特卡罗模拟和微扰理论来研究润湿层的形态对温度和密度的依赖性。由润湿层诱导的流体-流体相分离被观察到，当仅考虑两个粒子的相互作用而不是润湿层的固有的多粒子相互作用时，该相分离被抑制。
2001-12-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Strong Effect of Weak Charging in Suspensions of Anisotropic Colloids
在研究相变的基本方面时，硬胶体颗粒的悬浮液经常用作模型系统。但通常被认为是“硬”的胶体粒子实际上是弱电荷的。如果胶体是球形的，弱带电对悬浮液的结构性质只有微弱的影响，这可以很容易地校正。然而，这并不适用于各向异性颗粒。我们介绍了一个模型之间的相互作用潜力的带电椭球体的旋转（球体）的德拜-休克尔理论的德亚古因近似的基础上，并提出了一个计算机模拟研究方面的系统的结构特性和相行为。与以前的实验观察，我们发现，即使是一个弱的表面电荷的关联函数有很强的影响。一个同样强大的影响是看到的相行为，特别是，我们发现稳定的立方秩序的扁椭球悬浮液。
2014-03-21 cond-mat.soft
Bulk and interfacial stresses in suspensions of soft and hard colloids
我们探讨了颗粒的柔软度和内部结构对胶体悬浮体的本体和界面流变学性质的影响。我们探测体应力通过常规的流变学，通过测量流动曲线，剪切应力与应变率，软，可变形的微凝胶颗粒和近硬球状二氧化硅颗粒的悬浮液的悬浮液。类似的行为被认为是这两种颗粒在悬浮液中的浓度高达随机紧密堆积的体积分数，在最近的理论预测亚微米胶体。瞬态界面应力的测量通过分析由悬浮液和它们自己的溶剂之间的界面形成的图案，由于广义的Saffman-Taylor流体动力学不稳定性。在奇怪的散装行为，我们发现，微凝胶和硬颗粒悬浮液表现出截然不同的界面应力特性。我们认为，这种令人惊讶的行为主要是由于颗粒内部结构的差异（微凝胶的聚合物网络与二氧化硅颗粒的致密固体），而不仅仅是柔软性。
2014-11-09 cond-mat.soft
Determination of the zeta potential for highly charged colloidal suspensions
我们使用混合介观模型计算嵌入胶体悬浮液中的带电粒子的表面静电势或zeta电位$ζ$。我们表明，对于弱扰动电场，在电泳过程中的稳态下获得的$ζ$的值是统计上无法区分的热力学平衡从$ζ$。我们量化了反离子浓度对$ζ$的影响。我们还评估了相关的晶格分辨率的计算$ζ$和讨论如何确定有效的静电半径。
2011-02-24 cond-mat.soft
Universal hydrodynamic mechanisms for crystallization in active colloidal suspensions
在活性胶体悬浮液中缺乏细致平衡允许耗散以确定静止状态。在这里，我们表明，缓慢的粘性流动产生的极性或非极性的活性胶体附近的平面壁介导有吸引力的水动力，驱动结晶。流体动力学介导的扭矩往往会使晶体不稳定，但稳定性可以通过临界量的底部沉重或手性活性来恢复。数值模拟表明，结晶是不成核的，在平衡，但之前由一个类似的失稳。谐波激发的活性晶体放松扩散，但正常模式是不同的平衡胶体晶体。这里提出的流体力学机制是普遍的，合理化最近的实验活性胶体的结晶。
2016-11-23 cond-mat.soft
Shear thickening in Electrically Stabilized Colloidal Suspensions
提出了一种理论的剪切增稠的胶体悬浮液中的颗粒，稳定的静电斥力的发病。基于活化模型的临界剪切应力可以推导出一个恒定的电位和恒定的电荷的方法的球体在稠密的悬浮液中的剪切增稠的开始。与以前的模型不同，考虑了总的相互作用势（吸引力和排斥力之和）。临界剪切应力与总相互作用势的最大值有关，该最大值由每个颗粒的自由体积缩放。与实验研究的比较表明了理论的适用性。
2011-07-25 cond-mat.soft
Shear-induced Diffusion in Dilute Suspensions of Charged Colloids
我们提出了一个模型的非平衡增强胶体自扩散在外部施加的剪切流带电系统。扩散的增强是根据剪切流中颗粒之间的静电二体相互作用来计算的。在高剪切速率，低体积分数的限制，我们的模型是有效的，我们比较这些计算的实验邱等。61，2554（1988）]。
2001-09-06 cond-mat.soft
Mesoscopic electrohydrodynamic simulations of binary colloidal suspensions
本文提出了一种求解混合流体中胶体悬浮液动电现象的模型。采用格子玻尔兹曼方法求解含BGK碰撞算子的离散玻尔兹曼方程，模拟二元流体流动。溶剂-溶剂和溶剂-溶质相互作用使用赝势模型实现。能斯特-普朗克方程，描述溶解离子物种的动力学，使用有限差分离散的基础上的链接通量方法求解。胶体在晶格上分解，并通过适当的边界条件耦合到流体动力学和电动力学。我们提出了这三个要素的第一次全面整合。通过与已知的流体界面处的离子分布、介电液滴变形和胶体悬浮液的电泳迁移率的解析解进行比较，该模型得到了验证。它的可能性探索考虑各种物理系统，如带电和中性液滴和胶体动力学在平面或球形流体界面的分裂。
2018-02-20 cond-mat.soft
Osmotic force resisting chain insertion in a colloidal suspension
我们考虑将刚性链插入颗粒的胶体悬浮液中的问题，这些颗粒通过排除的体积力与它相互作用。插入的自由能与创造一个没有胶体的空腔的功有关，这个空腔足够大，可以容纳这个链。每单位长度的相应功是抵抗链进入胶体悬浮液的力。在硬球流体的情况下，这项工作可以直接计算内的缩放粒子理论;对于灵活的聚合物的解决方案，另一方面，我们采用简单的缩放参数。以这些方式计算的力示出，纳米链和胶体直径，是几十pN的顺序为生物物理过程的溶液体积分数，如DNA从病毒衣壳喷射到细胞质中。
2003-03-03 cond-mat.soft
Diffusion and sedimentation in colloidal suspensions using multiparticle collision dynamics with a discrete particle model
我们研究了自扩散和沉降在胶体悬浮液中的近硬球使用的多粒子碰撞动力学模拟方法的溶剂与离散网格模型的胶体颗粒（MD+MPCD）。我们涵盖胶体体积分数从0.01到0.40和比较MD+MPCD模拟布朗动力学模拟与自由排水流体动力学（BD）以及成对的远场流体动力学描述使用Rotne-Prager-Yamakawa流动张量（BD+RPY）。MD+MPCD中的动力学表明，胶体颗粒在短时间内仅部分地与溶剂偶联。MD+MPCD的自扩散系数与BD和BD+RPY相当，沉降系数与BD+ RPY相当，说明MD + MPCD能较好地描述胶体悬浮液中的流体动力学相互作用.离散颗粒MD+MPCD方法是方便的，很容易扩展到更复杂的形状，我们确定了近硬立方体的悬浮液中的长时间自扩散系数，以证明其普遍性。
2021-10-12 cond-mat.soft
Gas-Solid Coexistence in Highly Charged Colloidal Suspensions
采用静态光散射（SLS）和共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）研究了不同体积分数的高电荷聚苯乙烯颗粒的水悬浮液的结构有序性和相行为。在去离子条件下，高电荷密度胶体颗粒的悬浮液保持无序，而相对低电荷密度的悬浮液通过对可见光表现出彩虹色而显示结晶。虽然对于肉眼结晶悬浮液出现均匀，静态光散射测量和CLSM观察揭示了其不均匀的性质，在共存的形式的空隙与致密有序的区域。CLSM调查无序悬浮液显示其不均匀性的形式共存的空隙与密集的无序（无定形）区域。我们对高电荷胶体的研究证实了气-固转变的发生，并且与使用具有长程吸引项的对势的蒙特卡罗模拟的预测一致[Mohanty和Tata，Journal of Colloid and Interface Science 2003，264，101]。基于我们的实验和模拟结果，我们认为，所报道的重入无序态[Yamanaka et al Phys. Rev. Lett. 1998，80，5806和Toyotama等人，Langmuir，2003，19，3236]在高电荷密度下观察到的带电胶体中存在气固共存状态。
2005-07-17 cond-mat.soft
Shear Excitation of Confined Colloidal Suspensions
我们表明，几何约束显着影响的剪切诱导的配置致密的单分散胶体悬浮液;出现一种新的结构，颗粒层屈曲堆叠在一个更有效的包装。剪切区中的体积分数由粘性应力和未剪切颗粒的接触储层的渗透压之间的平衡控制。我们提出了一个模型，占我们的意见，并有助于阐明复杂的相互作用之间的颗粒包装和剪切应力限制悬浮液。
2004-09-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Shear thickening in electrically stabilized non-aqueous colloidal suspensions
作者以前介绍了一个激活模型的电稳定胶体悬浮液中的剪切增稠的开始。它预测，剪切增稠发生时，沿压缩轴排列的颗粒在剪切悬浮液克服静电斥力在临界剪切应力，并被捕获在初级最小的DLVO相互作用势。与非水二氧化硅悬浮液的实验研究，由Maranzano和瓦格纳进行的比较，进行。对于理论适用范围内的粒子系统，实验数据和模型预测之间可以找到一个很好的吻合。
2012-07-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Rheology of bidisperse suspensions at the colloidal-to-granular transition
School of Engineering, The University of Edinburgh（爱丁堡大学工程学院）；School of Physics and Astronomy, The University of Edinburgh（爱丁堡大学物理与天文学院）
研究双分散悬浮液在胶体到颗粒过渡时的流变学行为，揭示了不同组分比例下粘度和剪切变稠特性变化规律。
2025-06-05 cond-mat.soft
