Microrheology of colloidal suspensions via Dynamic Monte Carlo simulations
了解胶体悬浮液的流变性对于制定广泛的行业相关产品至关重要。为了解释这些软材料的粘弹性行为，人们可以分析胶体示踪剂通过宿主流体扩散并产生局部变形和应力的微观动力学。这种技术被称为微观流变学，它将流体的整体流变学与颗粒尺度的微观动力学联系起来。如果示踪剂受到外力的作用，而不是自由扩散，则称为活性微流变。受微观流变学在提供胶体玻璃、活性物质或生物体系等复杂系统局部结构信息方面的影响，我们将动态蒙特卡罗（DMC）技术扩展到研究胶体中的活性微观流变学。原来的DMC框架，能够准确地描述在平衡状态下的胶体的布朗动力学，在这里重新考虑和扩展到描述的外力拉示踪剂嵌入在各向同性的胶体悬浮液在不同的密度的影响。为此，我们研究了球形示踪剂的动力学由一个恒定的外力拖动通过一个浴缸的球形和棒状粒子的可比大小。我们可以提取其有效摩擦系数的有价值的细节，在小的和大的外力值是恒定的，但在其他方面显示出非线性行为，表明力变薄制度的发生。我们的DMC模拟结果与过去的Langevin动力学模拟和理论工作的球形胶体浴在很好的定量协议。在各向同性相的棒状粒子的浴进行了研究，并显示一个例子，其中DMC是更方便比布朗或朗之万动力学，在这种情况下，在处理粒子旋转。
2021-07-20 cond-mat.soft
Microrheology close to an equilibrium phase transition
本文研究了在接近液-气相边界的热力学条件下，二维胶体悬浮液对示踪粒子的微观结构和微观流变响应。在双结点的液体侧，增加（排斥性）示踪剂的速度导致发展明显的空化泡，其中胶体颗粒的浓度强烈耗尽。液体空化的趋势由无量纲胶体空化数表征。在气体侧的双节点，一个拉（有吸引力的）示踪剂留下一个延长的痕迹的胶体液体，所产生的下游平流的润湿层在其表面上。对于这两种情况下的速度依赖的摩擦计算。
2014-02-24 cond-mat.soft
Correlating microscopic viscoelasticity and structure of an aging colloidal gel using active microrheology and cryogenic scanning electron microscopy
光镊（Optical Tweezers，OTs）可以探测作用在介质中的胶体粒子上的皮牛顿力，并已成功地用于研究具有内部结构的复杂系统。随着颗粒之间的静电相互作用在物理老化过程中逐渐演变，水性介质中的锂皂石粘土颗粒随时间自组装以形成微观网络。我们调查的强制运动的光学捕获的微米大小的胶体探针颗粒，悬浮在老化的锂皂石悬浮液，作为基础的锂皂石微观结构逐渐发展。我们基于OT的振荡活性微观流变学实验使我们能够研究浓度范围为2.5%w/v至3.0%w/v的老化含水粘土悬浮液中不断变化的微观结构的机械响应，并在90分钟至150分钟之间的几个老化时间。我们重复这样的振荡测量的范围内的胶体探针粒径和调查的老化悬浮液的微观流变学的探针尺寸的影响。使用低温场发射扫描电子显微镜（cryo-FESEM），我们检查的平均孔隙面积的Laponite悬浮液微观结构的各种样品浓度和老化时间。通过结合我们的OT和低温FESEM数据，我们在这里报告的第一次，尽我们所知，交叉模量和平均孔径的老化悬浮液微结构的不同悬浮液浓度和探针粒径在这里研究的负相关性。
2023-03-13 cond-mat.soft
Schematic Models for Active Nonlinear Microrheology
本文用模式耦合理论分析了稠密胶体悬浮液的非线性主动微流变。该模型描述了强烈的非线性行为的微观摩擦系数的函数施加的外力的离域过渡。为了探索这一制度，我们进行了布朗动力学模拟系统的准硬球。我们还分析了关于硬球样胶体悬浮液的实验数据[Habdas等人，欧罗巴信件：2004，67，477]。在非常大的力量的行为是专门解决。
2010-10-14 cond-mat.soft
Hydrodynamic interactions in active colloidal crystal microrheology
在稠密的胶体中，通常认为流体动力学相互作用不起作用。然而，一个发现的理论量化往往是失踪。我们提出了计算机模拟的实验，其中一个大的胶体颗粒被拖动通过胶体晶体的动机。为了量化远程流体动力学的影响，我们模拟设置传统的朗之万动力学模拟和有限的流体动力学相互作用的改进方案。该方案显着改善了我们的结果，并允许表明，流体力学强烈影响缺陷的发展，晶体再生以及干扰行为。
2012-10-26 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Mean-field microrheology of a very soft colloidal suspension: inertia induces shear-thickening
胶体悬浮液具有丰富的流变性，并且可以表现出剪切稀化以及剪切增稠。最近的数值模拟表明，剪切增稠可能归因于胶体的惯性，除了它们之间的流体动力学相互作用。在这里，我们考虑理想的极限的稠密浴软胶体以下的欠阻尼朗之万动力学。我们使用平均场方程的胶体密度得到的阻力的解析表达式所感受到的探针通过悬浮液在恒定速度拉动。我们的研究结果表明，惯性确实可以通过允许密度波传播通过悬浮液诱导剪切增稠。
2015-04-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Active microrheology of colloidal suspensions of hard cuboids
通过动态蒙特卡罗模拟，我们研究了各向同性硬核胶体立方体悬浮液的微观流变学。特别是，我们推断这些流体的局部粘弹性行为，通过研究的探针球形颗粒，被纳入在主机相，并拖动由外力的动力学。这种技术，被称为主动微观流变学，允许人们在施加恒定的力时模拟软材料的微观响应，其强度跨越三个数量级。通过调整长方体的几何形状，从扁长到扁长以及系统密度，我们观察到不同的响应，通过测量探测粒子所感知的有效摩擦来量化。所得到的摩擦系数表现出线性政权的力量是弱得多，大于热力，而非线性，力变薄政权观察到在中间的力强度。
2022-09-01 cond-mat.soft physics.app-ph
Forced microrheology of active colloids
通过考虑保持浸没式等速胶体探针稳定运动所需的外力，研究了稀活性（自推进）胶体悬浮液的颗粒跟踪微观流变学。如果探针速度为零，悬浮液微结构是各向同性的，但由于它们的自推进，在接触时表现出活性浴颗粒的边界积聚。当探针移动通过悬浮液时，微结构从非平衡各向同性状态变形，这使我们能够使用斯托克斯阻力定律定义悬浮液的微粘度。对于一个缓慢的探头，我们表明，主动悬浮液表现出游泳变薄的行为，其中他们的微粘度逐渐降低，从被动悬浮液作为游泳速度的增加。当探针速度快时，悬浮液的活性被探针的快速平流所掩盖，并且所测量的微粘度与被动悬浮液的微粘度难以区分。一般来说，对于有限的活动，悬浮液表现出速度变稀的行为-虽然与零速度高原低于被动悬浮液-作为探头速度的函数。这些行为来源于悬浮活性和探针与浴粒子之间的硬球排斥体积相互作用之间的相互作用。
2022-08-10 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Active microrheology of fluids with orientational order
本文研究了在破缺旋转对称性流体中受驱动球形胶体粒子的动力学，发现当外力不平行或垂直于取向序时，胶体速度与外力方向不一致，产生各向异性阻力张量，并以向列型液晶为例给出解析表达式。
2024-03-21 cond-mat.soft
Correlations in suspensions confined between viscoelastic surfaces: Noncontact microrheology
本文从理论上研究了两粘弹性介质间狭缝中粘性流体的速度互相关。我们分析了这些相关性对悬浮在流体中的粒子运动的影响。约束边界的顺应性引起长程对相关，仅随粒子间距离$r$衰减为$1/r$。我们展示了如何可以使用这种远程效应来提取粘弹性的约束介质中，而不嵌入示踪粒子。我们讨论了显着的鲁棒性，这样一个潜在的技术方面的限制的细节，其预期的统计优势，超过标准的两点微观流变学。
2017-09-13 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Nonlinear microrheology of dense colloidal suspensions: a mode-coupling theory
本文提出了一种强强迫探针粒子在稠密胶体悬浮液中运动的模式耦合理论。起始点是$N$浴和单个探针粒子的Smoluchowski方程。探针在强的恒定且均匀的外力$\Fex$的影响下进行布朗运动。它被浸没在（不同的）粒子的致密均匀浴中，这些粒子也进行布朗运动。流体和玻璃态被认为是溶剂流动的影响被忽略。基于形式上精确的广义Green-Kubo关系，模式耦合近似进行，并通过应用瞬态方法的集成。得到了稠密流体中探针粒子和玻璃中（去）定域探针的非线性速度-力关系的第一性原理理论。它扩展了模式耦合理论的玻璃化转变，强烈强迫示踪剂运动，并描述了积极的微观流变学实验。确定了需要克服的力阈值，以在玻璃中将探针颗粒自由拉出。对于硬球粒子模型，数值求解了阈值力和局域探针几率密度的微观方程。忽略的空间结构的理论，一个示意性的模型推导出包含两种类型的分叉，玻璃化转变和力诱导的离域，并允许解析和数值解。我们讨论了它的相图，强迫效应对含时关联函数的影响，以及摩擦增量。该模型已成功地应用于胶体硬球系统的模拟和实验[I]。Gazuz et.例如，物理修订信函102，248302（2009）]，而我们提供了关于其衍生和一般性质的详细信息。
2013-02-25 cond-mat.soft
Active microrheology in corrugated channels: comparison of thermal and colloidal baths
胶体悬浮液在多孔材料中的动力学与在本体中的动力学有很大的不同。特别是，在多孔材料中，具有复杂形状的边界的存在使纵向和横向自由度纠缠在一起，从而导致悬浮液的传输与壁引起的密度不均匀性之间的耦合。模型多孔介质中的胶体悬浮液的特征在于通过主动微观流变学，其中净力施加在单个胶体（示踪粒子）上，然后研究其输运性质。利用主动微流变学提供的轨迹来确定局部输运系数。为了评估胶体-胶体相互作用的作用，我们将示踪剂嵌入胶体悬浮液中的情况与示踪剂悬浮在理想浴中的情况进行比较。结果表明，随着通道宽度的增大，摩擦系数增大，通道通过时间分布变宽。这些功能获得示踪剂悬浮在（热化）胶体浴以及理想的热浴的情况下。这些结果突出了运输限制的相关性，并显示出对胶体/热浴的轻度依赖。最后，我们合理化我们的数值结果与半解析模型。有趣的是，该模型的预测是定量可靠的温和的外力，从而提供了一个可靠的工具，预测跨多孔材料的传输。
2021-11-15 cond-mat.soft physics.flu-dyn
High-bandwidth viscoelastic properties of aging colloidal glasses and gels
我们报告测量的频率依赖性的剪切模量的老化胶体系统，从一个纯粹的低粘度液体，主要是弹性玻璃或凝胶。使用微观流变学，我们测量的局部复杂的剪切模量$G^{*}(ω)$在一个非常宽的频率范围内（1 Hz- 100 kHz）。单颗粒和双颗粒微观流变学的结合使用使我们能够区分胶体玻璃和凝胶-玻璃是均匀的，而胶体凝胶在大于0.5微米的长度尺度上显示出相当程度的不均匀性。尽管这种特性差异，这两个系统表现出类似的流变行为，随着老化的时间演变，表现出从一个单一的幂律频率依赖的粘弹性模量的两个幂律的总和的交叉。交叉发生在时间$t_{0}$，其定义机械转变点。我们发现，通过使用$t_{0}$缩放老化时间，可以将不同样本老化期间获得的数据折叠到单个主曲线上。这就提出了问题的两个幂律的叠加嵌入在粘弹性背景的弹性网络的先验解释。关键词：老化，胶体玻璃，被动微观流变学
2007-10-29 cond-mat.soft
Video Microscopy of Colloidal Suspensions and Colloidal Crystals
本研究介绍视频显微技术在胶体悬浮液相变研究中的应用，涵盖结晶、玻璃态等方向的新进展，以及单颗粒相互作用测量技术，为新材料设计与工业应用提供支撑。
2002-04-23 cond-mat.soft
Experimental study of out of equilibrium fluctuations in a colloidal suspension of Laponite using optical traps
本工作致力于研究老化胶体玻璃中微米级颗粒的位移涨落。我们解决的波动耗散定理（FDT）的有效性和粘弹性的时间演变过程中的粘土（Laponite RG）在胶体玻璃相的水悬浮液老化的问题。鉴于文献中报道的不同实验技术的相互矛盾的结果，我们的目标是使用\emph{simultaneously}被动和主动微观流变学技术来检查和调和它们。为此，我们测量了浸没在胶体玻璃中并被光镊捕获的微小布朗粒子的热涨落。我们发现，这两种微观流变学技术导致兼容的结果，即使在低频率和没有违反FDT观察。在跃迁过程中观察到了一些有趣的粒子统计特性和长时间关联的特征。
2008-12-07 cond-mat.soft
Active colloidal suspensions exhibit polar order under gravity
这篇论文被撤回了。
2011-06-16 cond-mat.soft
Trapped-particle microrheology of active suspensions
在微观流变学中，复杂流体的局部流变特性（如粘弹性）可以从嵌入的胶体探针颗粒的自由或受迫运动中推断出来。胶体悬浮液的强制探针显微流变学的理论机器集中在恒定力（CF）或恒定速度（CV）的探针，而在实验中，无论是力还是运动学的探针是固定的。更重要的是，由于热力学不确定性关系，CF或CV的约束在有意义的量化探针的波动方面引入了困难。已知对于被捕获在谐振势阱中的布朗粒子，捕获力和粒子位置的标准偏差的乘积在$d$维中是$d k_BT$，其中$k_BT$是热能。结果，如果不允许力（位置）波动，则位置（力）波动变得无限大。为了允许测量的波动，在这项工作中，我们考虑一个微观流变模型，其中嵌入式探头被拖动沿移动的谐波电位，使其位置和陷阱力都允许波动。从控制$N$硬活性布朗粒子动力学的完整Smoluchowski方程出发，通过忽略稀释极限下粒子间的流体动力学相互作用，导出了描述探针与一浴粒子相互作用时动力学的成对Smoluchowski方程.由此，我们确定均值和方差（即，波动）的探针位置的对概率分布。然后，我们描述了系统的行为在弱和强陷阱的限制。通过采取适当的限制，我们表明我们的广义模型可以简化为已得到充分研究的CF或CV微观流变模型。
2022-07-07 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Comment on "Constant stress and pressure rheology of colloidal suspensions"
这是对Wang和Brady最近关于“胶体悬浮液的恒定应力和压力流变学”的信的评论。115，158301（2015）。
2016-05-02 cond-mat.soft
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
Theory of nonlinear rheology and yielding of dense colloidal suspensions
提出了一种求解稠密悬浮液非线性流动的第一性原理方法，该方法可以描述胶体流体的剪切变稀和胶体玻璃的动态屈服。密度波动的平流起着核心作用，抑制了粒子的束缚，加速了结构弛豫。模式耦合的方法来探索这些影响。
2002-10-22 cond-mat.soft
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
The contribution of Brownian motion to the stress in a colloidal suspension
胶态悬浮液的偏应力通常用Batchelor提出的表达式计算[J. Fluid Mech.83，97- 117（1977）]。我们通过例子表明，在其推导过程中的中心特征，热力学力驱动粒子的密度梯度，是不一致的胶体的运动。提出了一种新的应力表达式。
2020-05-29 cond-mat.soft
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
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
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
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
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
Shear-induced migration in colloidal suspensions
使用布朗动力学模拟，我们进行了系统的调查剪切诱导迁移的胶体粒子受到Poiffille流在圆柱形和平面几何形状。我们发现，添加一个有吸引力的组件的粒子间的相互作用增强了迁移效果，与最近的模拟研究血小板悬浮液。单分散，双分散和多分散系统的研究在一定范围内的剪切速率，考虑稳态和瞬态动力学所产生的发病流动。对于双分散和多分散体系，观察到尺寸偏析。
2017-12-19 cond-mat.soft
Off-equilibrium surface tension in colloidal suspensions
本文研究了两种可混溶流体，一种胶体悬浮液和它自己的溶剂之间的界面指进不稳定性。Hele-Shaw细胞中的界面的时间演化被发现是由悬浮液的非线性粘度和非平衡的，有效的表面张力$Γ_e$之间的竞争。通过研究悬浮液在很宽的体积分数范围内，$Φ_\mathrm{C}$，我们表明，$Γ_e \sim Φ_\mathrm{C}^2$，与Korteweg的理论相一致的可混溶流体。的表面张力表现出一种反常的颗粒大小，我们占使用熵参数增加。
2013-12-16 cond-mat.soft
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
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
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
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
Surface Fluctuations of an Aging Colloidal Suspension: Evidence for Intermittent Quakes
我们提出了测量的自由表面的老化胶体悬浮液，Laponite的热波动。该技术包括测量从自由表面反射的激光束的位置的波动。分析数据统计，我们表明，随着流体年龄的增长，动态变得间歇性。间歇性事件对应于自由表面的局部斜率在几毫秒内的大变化。我们表明，这些地震是不相关的，虽然它们是由表面在短时间尺度的记忆。
2009-03-25 cond-mat.soft
Probing linear and nonlinear microrheology of viscoelastic fluids
粘弹性流体的体相流变特性在宏观剪切几何中得到了广泛的研究。然而，鲜为人知的是，当一个积极的显微探头被用来局部扰动他们远离线性响应制度。利用扫描光镊周期性地拖动胶体颗粒通过粘弹性流体，我们研究了它的线性和非线性微观流变响应。随着颗粒速度的增加，我们观察到从恒定粘度到变薄制度的过渡，其中探针上的阻力成为颗粒速度的非线性函数。我们证明，这种转变只取决于流体的平衡弛豫时间和驱动周期的比值。
2014-12-16 cond-mat.soft
Metastable and Unstable Cellular Solidification of Colloidal Suspensions
胶体粒子通常被视为可以在真实空间中直接观察到的大原子。因此，它们作为模型系统在研究凝聚态物理中感兴趣的过程，如熔化、冻结和玻璃化转变中发挥着越来越重要的作用。胶体悬浮体的固化一直是一个令人困惑的现象，有许多无法解释的特征。在这里，我们证明和合理化的不稳定和亚稳域的存在，在细胞凝固的胶体悬浮液，通过直接原位高分辨率X射线摄影和断层扫描观察。我们解释这样的界面不稳定性的部分布朗扩散的粒子导致宪法过冷的情况。在不稳定的条件下加工导致固/液界面的局部和全局动力学不稳定性，影响晶体形态和颗粒再分布行为。
2018-03-29 cond-mat.soft
A Lattice-Boltzmann model for suspensions of self-propelling colloidal particles
本文提出了一种格子玻尔兹曼方法，用于模拟二维自推进（主动）胶体粒子。考虑了活性粒子表面力分布的对称性和非对称性。由一个单一的活性粒子产生的速度场，改变其方向随机，以及所涉及的不同的时间尺度的详细特征。流体中的稳态速度分布，从活动中产生的，示出偏离平衡分布相当大。
2006-01-23 cond-mat.soft
Two-stage Seebeck effect in charged colloidal suspensions
我们讨论了稳定的电解质中含有胶体颗粒的塞贝克效应的特点。其不寻常的特点是两个阶段的字符，与微分热功率的线性增加的函数的胶体颗粒浓度$n_{\odot}$在第一阶段和急剧下降，在小$n_{\odot}$在第二个（稳态）。我们表明，初始状态的属性是由热扩散流动的稳定电解质介质本身的移动离子和胶体颗粒如何参与形成的电场在大部分的悬浮液。热电效应中稳态的具体原因是大量胶体粒子在缓慢的热扩散过程中发生了相当大的位移，并在电极附近破坏了电中性
2020-10-18 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
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
Particle-scale modeling of the drying characteristics of colloidal suspensions
本研究构建颗粒尺度模型，结合朗之万动力学模拟与渗透阻力评估，揭示颗粒间吸引性相互作用形成聚集体可抑制干燥速率下降，为预测和控制胶体悬浮液干燥特性提供途径。
2022-01-31 cond-mat.soft
Shear zones and wall slip in the capillary flow of concentrated colloidal suspensions
我们的图像流动的一个几乎随机的紧密包装，硬球胶体悬浮液（一个“膏”）在一个正方形毛细管使用共聚焦显微镜。流动由中心的“塞子”组成，而剪切发生在邻近通道壁的局部，使人联想到屈服应力流体行为。然而，所观察到的缩放的速度分布与流速强烈对比屈服应力流体的预测。相反，速度剖面可以捕获的应力波动理论最初开发的干颗粒介质的斜槽流。我们验证了光滑和粗糙的边界条件下的这种行为。
2007-02-27 cond-mat.soft
The renormalized Jellium model of colloidal suspensions with multivalent counterions
提出了一种扩展的重正化Jeldinger模型，它允许研究含有三价抗衡离子的胶体悬浮液。该理论是基于一个修改后的泊松-玻尔兹曼方程，它采用了一个新的边界条件附近的胶体表面的相关性的影响。使用修改的重整化Jellium模型可以轻松计算重整化电荷、反离子密度分布和渗透压。结果进行了比较，使用传统的Wigner-Seitz（WS）细胞近似也与一个新的边界条件。我们发现，虽然在重整化的Jelvis模型中得到的热力学函数与WS对应物是一个很好的协议，有效的电荷预测的两个理论可以显着不同。
2010-11-11 cond-mat.soft
Mesoscale modeling of colloidal suspensions with adsorbing solutes
本文构建含可逆吸附溶质的胶体悬浮液介观模型，耦合颗粒、流体与溶质动力学，并以方势阱描述吸附，支持直接数值模拟。
2015-01-14 cond-mat.soft
Thermodynamics of interface in the freezing of colloidal suspensions: from macroscale to the microscale
冰透镜效应在冻胀研究中一直存在争议。通过阐明界面处的力学平衡和热力学平衡，我们提出了从宏观尺度到微观尺度的水/冰界面的胶体悬浮液的冻结热力学。克拉珀龙方程的应用证实了在宏观尺度和微观尺度通过曲率效应。界面处的热力学表明，冰的透镜化/带状化是由孔隙冰的生长引起的，由临界曲率过冷度决定，而不是由冻结边缘的临界断裂决定。研究还表明，在水/冰界面前的颗粒层中多孔结构的堆积状态决定了冰的透镜化行为。本文的研究结果与以往胶体悬浮液冷冻的研究结果不同，对这一领域的研究具有一定的指导意义。
2017-03-23 cond-mat.soft
Yield stress aging in attractive colloidal suspensions
我们调查的起源屈服应力老化在半致密，盐水，混浊的悬浮液中，结构的演变是迅速逮捕的形成热不可逆的滚动阻力颗粒间的接触。通过对颗粒棒进行光镊（OT）三点弯曲试验，我们发现这些接触屈服于滚动阈值，其临界弯矩随时间呈抛物线增长。我们证明，这种时间依赖性的接触尺度滚动阈值控制的悬浮屈服应力和其老化动力学。我们确定了一个简单的本构关系之间的接触尺度的抗弯刚度和滚动阈值，转移到宏观尺度。这导致我们建立宏观剪切模量和屈服应力之间的本构关系，是通用的胶体系统的阵列。
2021-10-25 cond-mat.soft
Ion specificity and the theory of stability of colloidal suspensions
本文提出了一种精确计算疏水胶体悬浮液临界凝聚浓度（CCC）的理论。对于带正电的粒子，CCC遵循Hofmeister（溶致）系列。对于带负电荷的粒子，这个级数是相反的。我们发现，强烈的可极化离液阴离子的胶体表面驱动的静电和疏水力。在离表面大约一个离子半径内，离液阴离子松散了它们的水合鞘的一部分，并被强烈吸附。另一方面，亲液阴离子被疏水表面排斥。该理论定量准确，不需要任何可调参数。我们推测，相同的机制是负责管理蛋白质溶液的稳定性的霍夫迈斯特系列。
2011-04-06 cond-mat.soft
Optical extinction, refractive index, and multiple scattering for suspensions of interacting colloidal particles
我们提供了一个一般的微观理论的散射截面和折射率的相互作用的胶体粒子的系统，精确地在二阶的分子极化率。特别是：a）我们证明了悬浮液的结构特征通过多重散射效应被编码到前向散射场中，多重散射效应的贡献对于所谓的“光学定理”在存在相互作用的情况下的成立是必不可少的; b）我们研究了辐射反应对光消光的作用; c）我们在有效介质理论的框架下讨论了我们的结果，给出了有效折射率的一般结果，无论悬浮液的结构特性如何，在粒子远大于波长的限制下; d）通过讨论强相互作用的悬浮液，我们揭示了悬浮液折射率的微妙异常色散效应。
2014-07-21 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
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
Partial Clustering in Binary Two-Dimensional Colloidal Suspensions
本文从理论、计算机模拟和实验三个方面研究了二维水-气界面上强相互作用的超顺磁性胶体颗粒二元混合物。该混合物表现出平衡的部分聚类：在未聚集的大颗粒的基质的空隙中，小颗粒形成具有海绵状拓扑结构的子簇，该拓扑结构伴随着在小-小结构因子中的特征小波矢量峰。这种部分聚类是强耦合负非加性混合物的普遍现象。
2006-04-13 cond-mat.soft
Effects of polydispersity on the glass transition dynamics of aqueous suspensions of soft spherical colloidal particles
合成了溶胀率几乎恒定、多分散指数（PDIs）在较宽范围（7.4%~ 48.9%）内变化的温敏性聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAM）胶体粒子，研究了多分散性对PNIPAM胶体软粒子悬浮动力学的影响。使用动态光散射（DLS）和扫描电子显微镜（SEM）表征PNIPAM颗粒。这些胶体悬浮液的零剪切粘度（$η_{0}$）数据，从流变实验估计为悬浮液的有效体积分数$ϕ_{eff}$的函数，随着$ϕ_{eff}$的增加而增加，并且在$ϕ_{eff}=ϕ_{0}$处显示出显著增加。作为$ϕ_{eff}$函数的$η_{0}$数据与Vogel-Fulcher-Tammann（VFT）方程拟合良好。观察到增加的PDI导致越来越脆弱的过冷液体状行为，其中从VFT方程的拟合中提取的参数$ϕ_{0}$向更高的$ϕ_{eff}$移动。所观察到的脆性增加是由于在这些多分散悬浮液中的动力学不均匀性（DH）的流行，而在$ϕ_{0}$的同时转移归因于最小和最大颗粒的动力学的解耦。最后，据观察，这些悬浮液的固有非线性，估计在第三谐波附近的$ϕ_{0}$在傅立叶变换振荡流变实验，随着PDI的增加而增加。我们的研究结果与多分散硬球胶体玻璃的理论预测和模拟结果一致，清楚地表明，堵塞的多分散胶体颗粒的悬浮液可以有效地流化与增加的PDI。
2017-10-31 cond-mat.soft
