E. M.珀塞尔表明，一个机构必须执行非往复运动，以推动自己在一个高粘性的环境。具有一个自由度的游泳者必然做往复运动，由此游泳者的质心将由于扇贝定理而不能推进自身。在本研究中，我们提出了一种新的人工游泳者称为一个铰链游泳者。在这里，我们将表明，灵活性起着至关重要的作用，在故障的扇贝定理的情况下，一个铰链的游泳者或二维扇贝在低雷诺数。为了建立单铰链人工游泳器的模型，我们采用珠弹簧模型将两个手臂通过铰链连接，使手臂具有弯曲潜力，以使其具有半柔性。流体模拟使用基于粒子的介观模拟方法称为多粒子碰撞动力学与安德森恒温器。在这里，我们表明，当我们的游泳者有刚性的手臂，游泳者的质心是不能够推动自己的预期从扇贝定理。当我们在手臂中引入灵活性时，时间反演对称性在没有头部的单铰链游泳者的情况下打破，而单臂超顺磁性游泳者则需要被动头部才能游泳。减少速度的游泳者的研究，使用一系列的参数，如灵活性，跳动的频率和振幅的节拍，在那里我们得到类似的缩放的单臂超顺磁性游泳者。我们还计算了无量纲的精子数为游泳者，我们得到了最大的速度时，精子数为1.7左右。
英文摘要：
E. M. Purcell showed that a body has to perform non-reciprocal motion in order to propel itself in a highly viscous environment. The swimmer with one degree of freedom is bound to do reciprocal motion, whereby the center of mass of the swimmer will not be able to propel itself due to the Scallop theorem. In the present study, we are proposing a new artificial swimmer called the one hinge swimmer. Here we will show that flexibility plays a crucial role in the breakdown of Scallop theorem in the case of one-hinge swimmer or two-dimensional scallop at low Reynolds number. To model a one-hinge artificial swimmer, we use bead spring model for two arms joined by a hinge with bending potential for the arms in order to make them semi-flexible. The fluid is simulated using a particle based mesoscopic simulation method called the multi-particle collision dynamics with Anderson thermostat. Here we show that when our swimmer has rigid arms, the center of mass of the swimmer is not able to propel itself as expected from the Scallop theorem. When we introduce flexibility in the arms, the time reversal symmetry breaks in the case of the one-hinged swimmer without the presence of a head contrary to the one-armed super paramagnetic swimmer which required a passive head in order to swim. The reduced velocity of the swimmer is studied using a range of parameters like flexibility, beating frequency and the amplitude of the beat, where we obtain similar scaling as that of the one-armed super paramagnetic swimmer. We also calculate the dimensionless Sperm number for the swimmer and we get the maximum velocity when the Sperm number is around 1.7.
Reciprocal swimming in viscoelastic granular hydrogels
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg（埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希·亚历山大大学）；University of Michigan（密歇根大学）；Otto von Guericke University Magdeburg（马格德堡奥托·冯·格里克大学）；Brandenburg University of Applied Sciences（勃兰登堡应用科技大学）
微型游泳者的运动和设计是当前基础和应用研究的热点问题。除了许多活的和人工的主动微泳者之外，最近才发现了一种被动微泳者：一种柔软的、λ形的、非浮力的颗粒在平均速度为零的振荡液体中传播[Jo et al. Phys. Rev. E 94，063116（2016）]。我们表明，这种新的被动运动机制的工程现实的非浮力，不对称的Janus微胶囊以及。根据我们的分析近似，这种运动需要在振荡液体运动的两个半周期期间由软颗粒的不同Stokes阻力引起的对称性破缺。正是Janus囊和λ形粒子的固有各向异性打破了正弦液体运动的对称性。此外，我们表明，这种被动运动机制也适用于更广泛的对称软粒子，例如，胶囊，通过打破对称性，通过适当的液体振荡。通过适当选择液体运动，可以唯一地选择游动方向。数值研究，包括格子玻尔兹曼模拟，也表明这种运动可以超过重力，即，非浮力颗粒可以在摇动的液体中升高或集中在容器的底部。这种新颖的推进机制与许多应用相关，包括用于医疗目的的软颗粒（如健康和恶性（癌）细胞）的分选，或使用非浮力软颗粒作为定向微泳者。
Controlling confined collective organisation with taxis
University of Cambridge（剑桥大学）；University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）；Institut Pasteur, Université de Paris, CNRS UMR3738（巴斯德研究所，巴黎大学，法国国家科学研究中心联合研究单位3738）；Laboratoire de Physique de l’Ecole normale supérieure, ENS, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université de Paris（巴黎高等师范学院物理实验室，ENS，巴黎文理研究大学，法国国家科学研究中心，索邦大学，巴黎大学）
