First-passage time distribution of a Brownian particle harmonically confined in a viscoelastic bath
Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学物理研究所）
利用广义朗之万方程推导了谐波约束布朗粒子在粘弹性浴中首通时间概率密度的一般表达式，并通过光学陷阱实验在粘弹性聚合物、胶束溶液及粘性介质中验证了理论，发现粘弹性浴中平均首通时间可超过相同零剪切粘度的粘性介质。
2026-05-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Interplay between optical, viscous and elastic forces on an optically trapped Brownian particle immersed in a viscoelastic fluid
我们提供了一个详细的研究之间的相互作用，出现在布朗运动的一个微米级的球浸没在一个粘弹性流体测量与光阱干涉。为了探索广泛的粘性，弹性和光学力，我们分析了两种不同的粘弹性溶液在不同的浓度，这提供了一个动态的聚合物结构周围的布朗球。我们的实验表明，取决于流体，光学力，即使很小，在低频率下轻微修改的复数模量。根据我们的研究结果，我们提出了一种替代方法来校准这种实验设置时，使用非牛顿流体。理解光学势的影响对于正确解释生物材料和生物物质的基于光学捕获探针的研究所获得的力学性质是至关重要的。
2016-09-22 cond-mat.soft physics.bio-ph
Fluid viscoelasticity triggers fast transitions of a Brownian particle in a double well optical potential
热激活转变在自然界中无处不在，发生在通常被视为理想粘性流体的复杂环境中。我们报告的第一个直接观察到的布朗珠之间的一个单长弛豫时间的粘弹性流体的双光势阱的过境。我们精确地描述了潜在的和流体，从而使我们的实验结果和广义朗之万方程的基础上的理论模型之间的比较整洁。我们的研究结果揭示了一个急剧放大的过渡率相比，在牛顿流体中，源于流体的松弛过程中的粒子交叉事件。
2021-03-16 cond-mat.soft physics.class-ph
Resetting in a viscoelastic bath: the bath remembers
Department of Physics and Astronomy, KU Leuven（KU Leuven）；Institut für Theoretische Physik, Universität Göttingen（哥廷根大学）
研究粒子在粘弹性环境中随机重置的动力学，揭示非平衡稳态与记忆效应的关系，展示非指数尾部分布及重置速度对波动的影响。
2026-03-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Delayed instabilities in viscoelastic solids through a metric description
虽然确定一个无约束的弹性结构的稳定性是一个简单的任务，这不是粘弹性结构的情况。粘弹性结构的看似弹性稳定的构象可能会逐渐蠕变，直到失去稳定性，相反，蠕变并不一定意味着结构最终会变得不稳定。理解粘弹性结构的不稳定性需要更直观的描述粘弹性，以允许分析结果和定量预测。在这项工作中，我们提出了一个度量描述粘弹性的连续体的特点是随时间变化的参考长度相对于弹性应变测量。使用度量张量制定三维理论，我们能够预测哪些结构将表现出延迟不稳定性，由于粘弹性流动。我们还定量描述了粘弹性松弛在独立的结构，包括松弛导致没有明显的运动的情况下。我们证明了这些结果和动力的度量方法，阐明了微妙的机制，延迟不稳定的弹性体壳显示定量与实验测量。
2017-11-26 cond-mat.soft
Microscopic approach to understand Brownian dynamics in viscoelastic fluid
我们提出了一个完全微观制定的粘弹性的流体从微观斯托克斯-Oldroyd B模型假设瞬时流体动力学摩擦，并表明线性化导致的形式的频率依赖性粘度，可以直接应用到朗之万方程。有趣的是，计算的粘度表达式可以直接映射到Jeffreys模型，该模型本质上是宏观的，流体的体积粘弹性由复弹性模量G（ω）表征。此外，我们证明了有关的格林函数是相同的，在不可压缩的，低牛顿数牛顿流体的粘度项的频率依赖性的简单合并。我们继续评估的轨迹的自由布朗粒子在粘弹性环境中使用我们的形式主义和计算参数，如功率谱密度，自相关函数和均方位移，然后我们扩展到粒子限制在流体中的谐波势。
2018-03-13 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Linear Response Theory of Scale-Dependent Viscoelasticity for Overdamped Brownian Particle Systems
本文给出了过阻尼布朗粒子系统弛豫模量随空间尺度变化的线性响应理论。我们采用Irving-Kirkwood应力张量场作为微观应力张量场。我们表明，尺度依赖的弛豫模量张量，它的应力张量场的响应所施加的速度梯度场的特征，可以表示通过使用的关联函数的Irving-Kirkwood应力张量场。弛豫模量张量的空间傅里叶变换给出了依赖于波数的弛豫模量。对于各向同性和均匀系统，弛豫模量张量只有两个独立的分量。横向和纵向变形模式给出了波数依赖的剪切松弛模量和波数依赖的体松弛模量。作为简单的例子，我们给出了两个简单模型--无相互作用的布朗粒子模型和简谐哑铃模型的松弛模量的显式表达式。
2022-03-22 cond-mat.soft
Work extraction and performance of colloidal heat engines in viscoelastic baths
嵌入流体中的胶体粒子可以作为一个微观热机，通过一系列的循环变换施加一个光阱。当周围介质为粘弹性时，我们研究了这种布朗发动机的运行模型，这赋予了粒子动力学记忆摩擦。我们分析了流体的弛豫时间对有限时间斯特林循环下胶体发动机性能的影响。我们发现，由于粘弹性流体中的摩擦的频率依赖性，由发动机提供的平均功率和其效率可以大大提高相比，在粘性环境中具有相同的零剪切粘度。此外，随着流体弛豫时间的增加，发动机可以输送正功率输出的循环时间的间隔变宽。我们的研究结果揭示了布朗热机在复杂流体中所经历的摩擦瞬态行为的重要性，当由有限持续时间的热力学循环驱动时，这是不可忽视的。
2021-03-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Delayed buckling of spherical shells due to viscoelastic knockdown of the critical load
我们进行了动态压力屈曲实验缺陷种子球壳制成的一种常见的硅橡胶。与准静态实验不同的是，壳体在表面上亚临界的压力下（即低于弹性屈曲发生的实验确定的载荷）屈曲，通常伴随着显著的时间延迟。在强调与弹性壳屈曲的密切联系的同时，我们依靠粘弹性来解释我们的观察结果。特别是，我们证明，较低的临界载荷可以确定的材料性能，这是合理的一个简单的类比弹性球壳屈曲。然后，我们介绍了一个模型为中心的经验量表明，粘弹性蠕变变形降低临界载荷在同一个可预测的，可量化的方式，一个不断增长的缺陷将在弹性壳。这使我们能够捕获临界偏转和延迟时间如何取决于所施加的压力、材料特性和缺陷几何形状。这些量在实验中很容易测量。因此，我们的工作不仅提供了直观的粘弹性行为从弹性壳屈曲的角度来看，但也提供了一个可访问的途径，引入可调的，时间控制的驱动现有的机械致动器，例如气动夹具。
2021-04-06 cond-mat.soft
Energy fluctuations of a Brownian particle freely moving in a liquid
本研究基于包含粒子与被排开流体惯性的欠阻尼广义朗之万方程，推导了自由运动布朗粒子动能变化的概率密度函数及矩的解析表达式，通过数值模拟验证，并揭示粘弹性流体中能量交换的三种机制。
2024-03-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Theory of fracture initiation and propagation in viscoelastic media
Nanjing University of Science and Technology（南京理工大学）；Politecnico di Bari（巴里理工大学）；CNR - Institute for Photonics and Nanotechnologies U.O.S. Bari（意大利国家研究委员会光子学与纳米技术研究所巴里分部）
本文提出基于虚功原理的框架，预测黏弹性材料的延迟裂纹时间及裂纹演化，通过实验验证理论，揭示裂纹传播的有限速度及稳态条件，首次提出适用于任意加载历史的J积分公式。
2026-05-13 cond-mat.soft
Microswimming in viscoelastic fluids
微生物和精子在复杂粘弹性流体中的运动在受精、感染和生物膜形成等许多生物过程中至关重要。根据其推进机制，微型游泳者对复杂的流体环境表现出各种反应：增加或降低其游泳速度和效率，修改其推进运动学和游泳步态，并与周围环境发生不同的流体动力学相互作用。在这篇文章中，我们回顾了在复杂的粘弹性流体中的生物和合成的微泳运动的基本物理。从一个连续的框架，我们描述了主要的理论方法开发的粘弹性流体中，通常依赖于渐近小的无量纲参数的微游泳模型。然后，我们总结了在无界粘弹性流体中纤毛，摆动鞭毛和旋转螺旋鞭毛推动的单细胞运动的最新进展。接下来，我们简要地讨论了其他物理因素的影响，包括复杂的生物流体的微观尺度的异质性，布朗波动的作用的微泳，聚合物缠结的效果和剪切稀化粘度的影响。特别是，对于长聚合物链的解决方案，其大小与鞭毛的半径相当，连续模型不能使用，而是布朗动力学的聚合物可以预测的游泳动力学。最后，我们讨论了粘弹性的影响，在存在表面或外部流的情况下，其对集体细胞行为的影响。
2021-09-13 cond-mat.soft physics.bio-ph
Stochastic energetics of a colloidal particle trapped in a viscoelastic bath
本文研究粘弹性浴中过阻尼布朗粒子的能量交换统计，推导了能量概率密度函数的解析表达式，并通过光学捕获实验验证了理论结果。
2023-09-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamics of hydrodynamically coupled Brownian harmonic oscillators in a Maxwell fluid
近年来，人们发现了粘性流体中布朗粒子的耦合运动的许多有趣的特征，这些特征是同类粒子的非耦合运动所不可能的。然而，由于介质的附加频率依赖弹性的存在，预计粘弹性流体中的那些物理学更加有趣。因此，一个理论描述的两个流体动力学耦合的布朗谐振子在粘弹性麦克斯韦流体的平衡动力学已经推导出出现新的和令人印象深刻的方面。首先计算了响应函数，然后利用涨落耗散定理计算了麦克斯韦流体中由于流体分子的热运动而引起的粒子色噪声之间的关联函数。这些关联函数似乎与粘性流体中的δ相关噪声成线性关系。因此，这减少了一个简单的粘弹性流体的统计描述的统计表示为一个扩展的动态系统进行三角洲相关的随机力。在此基础上，计算了时域和频域的自相关函数和互关联函数以及颗粒的均方位移函数，它们与粘性流体中相应的已有形式完全一致，并呈现出特殊的特征。
2018-05-16 cond-mat.soft physics.app-ph
Intermediate regimes in granular Brownian motion: Superdiffusion and subdiffusion
本文从理论上和分子动力学方法研究了均匀冷却状态下颗粒气体中的布朗运动。我们使用最简单的第一原理模型的影响速度相关的恢复系数，因为它遵循的粘弹性球体的模型。我们发现，在广泛的初始条件下的布朗和浴粒子的颗粒温度的比例表现出复杂的非单调行为，这导致在布朗动力学的不同制度之间的过渡：它从弹道运动开始，切换到超弹道，并在更晚的时候变成亚扩散，最终实现正常的扩散。我们的理论与MD的结果非常吻合，虽然极端的计算成本阻止检测最终的扩散制度。定性，报告的中间扩散制度是通用的颗粒气体与任何现实的依赖性的恢复系数的影响速度。
2012-09-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Beyond the Markovian limit: Exact solutions for active motion in a power-law viscoelastic bath
Wenzhou Institute of the University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学温州研究院）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）；Departament de Física de la Matèria Condensada, Universitat de Barcelona（巴塞罗那大学凝聚态物理学系）；Chinese Academy of Sciences Key Laboratory of Soft Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所软物质物理重点实验室）；UBICS University of Barcelona Institute of Complex Systems（巴塞罗那大学复杂系统研究所）
通过求解非马尔可夫广义朗之万方程，解析研究了幂律粘弹性介质中主动粒子的运动，揭示了分数短时输运、增强长时持续性和力-取向去相关等新现象。
2026-08-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Accounting for inertia effects to access the high-frequency microrheology of viscoelastic fluids
利用光阱干涉法和扩散波光谱法研究了微球在水中和粘弹性蠕虫状胶束溶液中的布朗运动。通过从这两种技术获得的均方位移，我们推导出的流体在高频率下的机械性能，明确占在短时间尺度的粒子和周围的流体的惯性效应。对于蠕虫状胶束的解决方案，我们恢复的3/4标度指数的损耗模量超过二十年的频率所预测的半柔性聚合物的理论。
2014-12-03 cond-mat.soft
A resetting particle embedded in a viscoelastic bath
本研究针对黏弹性浴中受随机重置的胶体粒子，扩展更新形式体系推导了广义朗之万方程下位置方差与关联函数的通用表达式，结合Jeffreys模型分析瞬态特征，并通过数值模拟验证了结果。
2024-12-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Equilibrium swelling and universal ratios in dilute polymer solutions: Exact Brownian dynamics simulations for a delta function excluded volume potential
一个狭窄的高斯排斥体积势，这往往是一个δ函数的排斥势的宽度参数d* 趋于零的限制，已被用来检查排除体积相互作用的平衡和线性粘弹性稀聚合物溶液的普遍后果。布朗动力学模拟数据，获得有限长度的链，已外推到无限长的链的限制，以获得模型独立的预测。该方法在预测静态溶液性质的众所周知的方面的成功表明，它可以被用来作为一个系统的手段，通过它可以研究溶剂质量对平衡和非平衡性质的影响。
2003-01-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Stress correlation function and linear response of Brownian particles
我们确定的非局部应力自相关张量的均匀和各向同性的相互作用的布朗粒子系统从Smoluchowski方程的组态概率密度。为了将应力与粘弹性状态下的粒子位移相关联，我们超越了通常的流体动力学描述，通过引入适当的不可约动力学，Cicloski和赫斯，川崎在Zwanzig-Mori投影算子形式主义。从这些作者，我们包括横向的贡献。这恢复的应力自相关的表达式，包括在固体状态下的弹性项牛顿和朗之万系统中发现的，在这些情况下，在过阻尼极限进行评估。最后，我们认为，所发现的记忆功能减少到剪切和体积粘度的流体动力学极限的平滑和缓慢的波动，并推导出相应的流体动力学方程。
2021-01-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Near field magnetostatics and Neel Brownian interactions mediated magnetorheological characteristics of highly stable nano ferrocolloids
将合成的超顺磁性Fe 3 O 4纳米粒子（SPION）（5 ~ 15 nm）分散在原位生成的聚乙二醇（PEG 400）和纳米二氧化硅复合物中，合成了磁性纳米胶体。PEG纳米二氧化硅复合物物理封装SPION，确保在高磁场（1.2 T）下无相分离。详尽的磁流变研究已经进行了理解的铁胶体的结构行为和响应。在磁场作用下，浓溶液体系具有显著的稳定性和可逆性。结果表明，颗粒浓度，尺寸和封装效率的影响，如剪切粘度，屈服应力，粘弹性模量，磁粘滞滞回线等参数的分析模型，以揭示系统的机制和数学预测的磁粘度和磁屈服应力已理论化。基于近场静磁学和Neel Brown相互作用的机理方法可以准确地预测场作用下胶体的性质。在磁刺激下，胶体表现出放大的存储和损耗模量以及高度增强的线性粘弹性区域。通过数学分析，解释了在磁场作用下胶体从流体相到软凝聚相的转变及其粘弹性刺激。胶体的稳定性、磁性和精确的物理模型显示了其在瞬态情况下的良好前景，即磁MEMS/ NEMS器件、抗震阻尼、生物医学侵入性治疗等。
2015-11-30 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Motion of small bubbles and drops in viscoelastic fluids
含有气泡或液滴的粘弹性材料在许多应用领域中遇到，并且目前是非常感兴趣的对象。这些基质中气泡和液滴的运动与牛顿流体中有很大不同。这篇评论仅限于静止流体（或小雷诺数）和小气泡和液滴的运动情况，这些气泡和液滴在运动过程中不会明显变形。它包括粘弹性系统的性质和固体颗粒在这些系统中的运动的简要说明。非常小的液滴经历布朗运动的情况与微观流变学的最新进展有关。较大的液滴和气泡的运动，由于重力在屈服应力流体进行了讨论，并与奥斯特瓦尔德熟化。对复合体系流变学性质的研究进展也作了简要的讨论。
2023-03-16 cond-mat.soft
Viscoelastic response of an active particle under the action of magnetic field
研究了粘弹性悬浮液中带电惯性主动Ornstein-Uhlenbeck粒子在均匀磁场作用下的动力学行为。借助数值模拟和解析框架，通过粒子轨迹、平均位移和均方位移（MSD）计算，我们精确地研究了粒子对磁场的粘弹性响应。模拟的粒子轨迹和MSD计算表明，稳态响应的限制谐波粒子的磁场显示有趣的功能，由于复杂的相互作用的基本物理过程，如弹性耗散和主动波动的介质。当动力学的活动时间尺度大于弹性耗散时间尺度时（反之亦然），稳态MSD随着场强的增加而增强（或抑制）。在这两种情况下，非常强的磁场的MSD有趣地接近平衡极限的值，广义波动耗散关系是满意的，粒子的行为像一个惯性被动布朗粒子。因此，对于一个有限的磁场，该系统表现出一个重入型的过渡，从主动到被动，然后主动行为与持久的弹性耗散在介质中。然而，对于一个自由的粒子，总的位移覆盖总是得到抑制的磁场的强度的增加，并最终接近零的一个非常强的磁场。
2023-01-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Chain motion and viscoelasticity in highly entangled solutions of semiflexible rods
利用布朗动力学模拟研究了半柔性聚合物的高纠缠解。弯曲波动的半柔性杆显着影响纠缠只有在浓度$c^{**}$，其中$c^{**}\sim 10^{3}L^{-3}$相似的长度$L$和持久长度的链。对于$c > c^{**}$，管半径$R_{e}$接近依赖性$R_{e} \propto c^{-3/5}$，并且线性粘弹性响应产生对于$c < c^{**}$不存在的弹性贡献。实验对各向同性解决方案的$F$ -肌动蛋白跨度浓度附近的$c^{**}$的预测渐近缩放的平台模量$G \propto c^{7/5}$尚未有效。
2007-02-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Brownian oscillators driven by correlated noise in a moving trap
研究了布朗振子，即处于热涨落环境中的微米级或更小的粒子。约束简谐势可以以恒定速度运动。与标准朗之万理论不同的是，驱动粒子的混沌力在时间上是相关的。粒子的动力学描述的广义朗之万方程的惯性项，色噪声力，和记忆积分。我们考虑系统中的两种存储器。第一个对应于弱粘弹性流体中的指数相关噪声，在第二种情况下，记忆自然出现在Navier-Stokes流体动力学中。在这两种情况下，使用一个简单而有效的方法得到了精确的解析解，迄今为止，在这类问题中没有应用。
2012-02-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Memory with Onsager-Casimir symmetry: Rotating particle in a viscoelastic fluid
Georg-August-Universität Göttingen（哥廷根大学）；Universität Konstanz（康斯坦茨大学）；ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）
该研究通过实验与理论结合，揭示黏弹性流体中旋转布朗粒子的随机动力学，建立满足Onsager-Casimir对称性的最小模型，解释旋转增强扩散率及产生反对称互相关的现象。
2026-08-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effective Attractive Range and Viscoelasticity of Colloidal Gels
我们提出了一个模拟研究的胶体粒子具有很短的距离吸引力。特别是，我们调查的有效吸引力的范围和形成的凝胶的粘弹性之间的相互作用时，系统的温度足够低。使用布朗动力学模拟，我们研究了不同尺寸和相互作用范围的颗粒，并通过进行小振幅振荡和瞬态启动剪切模拟来表征凝胶的力学性能。我们发现，有效吸引范围是影响凝胶粘弹性的关键参数。储能模量和损耗模量之间的交叉频率以及在启动测试中达到最大应力的时间都是有效吸引范围的简单函数。
2013-07-13 cond-mat.soft physics.chem-ph
Memory-induced current reversal of Brownian motors
University of Silesia（西里西亚大学）
本文研究了记忆对布朗电机动力学的影响，揭示了记忆诱导的电流反转效应及相空间中的动态局域化现象。
2025-12-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Velocity autocorrelation function of a Brownian particle
本文用分子动力学方法研究了布朗粒子的速度自相关函数。我们将模拟结果与[6]中可压缩流体的精确解析预测以及结合流体动力学短期和长期预测的近似结果进行了比较。确定衰减的物理量，确定从单独的批量模拟的Lennard-Jones流体在相同的热力学状态point.We观察到，VACF的长时间制度比较以及从宏观流体力学的预测，但中间衰减是敏感的溶剂的粘弹性性质。
2011-10-20 cond-mat.soft
Realizing microrheological response of configurable viscoelastic media with a dynamic optical trap
Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院）
本文通过动态光学陷阱实现可配置粘弹性介质，系统调节粘弹性参数，验证了其在单松弛粘弹性流体中的微流体响应，并扩展至双松弛介质和活性环境。
2026-06-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.optics
Active ploughing through a compressible viscoelastic fluid: Unjamming and emergent nonreciprocity
在稠密的可压缩粘弹性流体中的活性布朗粒子的稀悬浮液，形成了一个自然的设置来研究在动态相变过程中出现的非互易性。在这些密度下，活动粒子的传输受到被动介质的强烈影响，并显示出作为活动和介质密度的函数的动态干扰过渡。在这个过程中，可压缩介质被积极地搅动-对于低活性，活性颗粒被自己捕获在自己制造的球形空腔中，而对于大活性，活性颗粒犁过介质，或者伴随着移动的各向异性尾流，或者留下多孔的痕迹。流体动力学方法表明，活性粒子产生的长距离密度尾流打破了前后对称性，与模拟结果一致。考虑到可压缩介质的反作用，导致（i）活动粒子的动态堵塞，以及（ii）沿相同方向移动的两个活动粒子之间的动态非互易吸引，其中尾随粒子在有限时间内赶上领先粒子。我们强调，这些非互易效应只出现在活动粒子的运动，所以在附近的干扰解除干扰过渡的表现。
2021-10-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Confinement-Induced Delay in Chiral Active Brownian Particles
Indian Institute of Technology Bombay（印度理工学院孟买分校）
研究手性与约束在谐振束缚活性粒子中的相互作用，揭示手性诱导的位移交叉相关振荡及谐振势生成的非平衡行为，展示约束与活动共同塑造非平衡稳态的动力学和输运特性。
2026-03-20 cond-mat.soft
Memory-induced motion reversal in Brownian liquids
利用事件驱动的布朗动力学模拟和幂泛函理论研究了空间非均匀剪切下硬球的布朗动力学。我们研究密度和电流分布的稳态和瞬态动力学后，打开和关闭外部方波剪切力场。我们发现，一个致密的硬球流体（体积分数$\approx$ 0.35）进行全球运动反转后关闭剪切力场。我们使用幂泛函理论与空间非局部记忆内核来描述超绝热力的贡献，并获得良好的定量协议的理论结果与模拟数据。该理论为运动反转提供了一种解释：由于关闭后的记忆，内部超绝热非平衡力与外部驱动的电流相反。这种效应是真正的粘弹性：在稳定状态下，粘性力与电流相反，但在关闭后，它们弹性地产生相反的电流。
2019-10-08 cond-mat.soft
Externally driven condensates show translation-induced polarization, directed coalescence, and anomalous diffusion in viscoelastic media
Institute for Medical Engineering and Science, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院医学工程与科学研究所）；Department of Systems Immunology, Helmholtz Centre for Infection Research（亥姆霍兹感染研究中心系统免疫学部）；Institute for Biochemistry, Biotechnology and Bioinformatics, Technische Universität Braunschweig（布伦瑞克工业大学生物化学、生物技术及生物信息学研究所）；Lower Saxony Center for Artificial Intelligence and Causal Methods in Medicine (CAIMed)（下萨克森州医学人工智能与因果方法中心（CAIMed））
研究在外力作用下，凝聚态在粘弹性介质中表现出翻译诱导极化、定向合并和异常扩散，补充了奥斯特瓦尔德熟化和布朗运动合并机制，揭示了相分离与流体力学的竞争。
2026-03-29 cond-mat.soft
Pinch-off of viscoelastic particulate suspensions
复杂流体（例如包括溶解的聚合物和/或固体颗粒）的液滴的形成在若干工业和生物物理过程中具有实际意义。在这封信中，我们实验研究的粘弹性悬浮液，由分散在稀聚合物溶液中的非布朗球形颗粒的液滴的产生。使用高速成像，我们表征了分离的不同阶段。我们的实验表明，颗粒主要通过增加流体粘度来影响初始牛顿颈缩。在粘弹性制度，颗粒不影响变薄，直到起泡不稳定，他们加速发病。我们发现，从一种状态到另一种状态的转变（对应于聚合物链的线圈拉伸转变）在很大程度上取决于颗粒含量。考虑到刚性颗粒的存在增加了液相的变形，我们提出了一个表达式的局部应变率在悬浮液中，这合理化我们的实验结果。这种方法可以精确测量颗粒悬浮液中的局部应力。
2021-04-09 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Active microrheology to determine viscoelastic parameters of Stokes-Oldroyd B fluids using optical tweezers
我们使用主动微观流变学来确定线性粘弹性流体的频率依赖性模量的聚合物的时间常数（$λ$），和聚合物（$μ_p$）和溶剂粘度（$μ_s$），分别。我们测量这些参数的响应函数的光学捕获的布朗探针在流体中的外部扰动下，并在不同的稀释度的流体中的粘弹性成分。这是对粘弹性Stokes-Oldroyd B流体中的本体微观流变学测量的改进，所述本体微观流变学测量确定流体的复弹性模量$G(ω)$，但是，不单独地揭示聚合物链和复杂流体的牛顿溶剂的特性。在最近的工作[保罗\textit{et al} .，2018年J.物理。康登斯。物质\textbf{30} 345101]，我们线性化了Stokes-Oldroyd B流体模型，从而明确地用（$μ_p$）和（$μ_s$）表示频率相关模量，我们现在将其扩展到解释施加到探针粒子的外部正弦力。我们测量$λ$，$μ_p$，和$μ_s$实验，并与现有的$λ$值在文献中相同的液体在一些稀释水平，并获得良好的协议。此外，我们使用这些参数来计算流体的复弹性模量再次在某些稀释度和验证成功与现有的数据。这建立了我们的方法作为一种替代方法，在复杂流体的主动微观流变学，应该揭示有关这种流体的组成的信息，在显着更详细和高信噪比。
2018-11-03 cond-mat.soft
Tunable self-emulsification via viscoelastic control of Marangoni-driven interfacial instabilities
研究提出利用高分子量聚合物引入粘弹性来主动调控液-液界面Marangoni驱动的自乳化现象，通过实验与理论分析揭示了聚合物浓度与破碎前指状物长度的定量关系，为软材料系统中的界面动力学控制提供了预测性框架。
2025-05-29 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Anomalous statistics in the Langevin equation with fluctuating diffusivity: from Brownian yet non-Gaussian diffusion to anomalous diffusion and ergodicity breaking
Tokyo University of Science（东京科学大学）；Pohang University of Science and Technology（浦项科技大学）；Asia Pacific Centre for Theoretical Physics（亚太理论物理中心）；University of Potsdam（波茨坦大学）；Wakayama University（和歌山大学）；Nagoya University（名古屋大学）；Keio University（庆应义塾大学）
本文探讨了具有波动扩散率的Langevin方程（LEFD）在描述布朗运动非高斯扩散、异常扩散和非平衡性打破中的作用，分析了其在复杂系统中的理论模型和实验相关性。
2026-04-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Viscoelasticity of model interphase chromosomes
我们研究了模型间期染色体的粘弹性响应，通过跟踪数百个分散的布朗粒子的三维运动的大小范围从染色质纤维的厚度略高于染色质溶液的网目尺寸。与以前的计算研究聚合物溶液和熔体，我们发现，大的时间行为的扩散系数和经验的粘度的移动粒子的粒径的函数偏离传统的斯托克斯-爱因斯坦关系，并同意最近的标度理论的非粘性颗粒在聚合物溶液中的扩散。有趣的是，我们发现，在短时间内，大颗粒是暂时的“笼”的染色质空间的限制，从而形成有效的域，其大小匹配非常好最近的实验结果的微示踪剂内间期核。最后，通过采用一个已知的数学关系跟踪颗粒的时间均方位移和周围的溶液的复杂的剪切模量，我们计算的弹性和粘性模量的相间染色体。
2014-12-19 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
Persistent motion of a Brownian particle subject to repulsive feedback with time delay
研究过阻尼胶体粒子在时滞排斥性高斯势反馈下的动力学，发现其在确定性条件下趋于恒速稳态，在噪声下表现出与主动布朗粒子相似的持久运动和增强的扩散系数。
2025-03-06 cond-mat.soft
Spontaneous velocity alignment of Brownian particles with feedback-induced propulsion
通过布朗动力学模拟发现，带时间延迟反馈推进力的排斥胶体粒子系统可在无稳态聚集下自发形成大尺度速度对齐，揭示了与活性物质模型的异同。
2023-06-02 cond-mat.soft
Linking molecular timescales to linear viscoelastic response in dilute and semidilute unentangled wormlike micelle solutions
IITB-Monash Research Academy（IITB-蒙纳士研究学院）；Department of Chemical Engineering, Indian Institute of Technology Bombay（印度理工学院孟买分校化学工程系）；Department of Chemical and Biological Engineering, Monash University（蒙纳士大学化学与生物工程系）；School of Chemistry, Monash University（蒙纳士大学化学学院）
研究通过多粒子mesoscopic布朗运动框架，揭示无缠结蠕虫状胶束溶液中分子时间尺度与线性粘弹性响应的关系，发现胶束动力学特征时间尺度及其影响因素。
2026-04-23 cond-mat.soft
Memory-controlled random bit generator
本文提出利用粘弹性环境的记忆时间控制布朗粒子的平均速度，从而生成和存储随机比特，为微观信息处理提供蓝图。
2025-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Extreme heterogeneity in the microrheology of lamellar surfactant gels analyzed with neural networks
本研究利用颗粒追踪微流变学和循环神经网络动态分割轨迹，分析了基于CTAC的层状凝胶网络粘弹性异质性，揭示了被集合均方位移掩盖的多种扩散过程及复杂粘弹性。
2023-11-20 cond-mat.soft physics.flu-dyn
A quantitative analysis of the emergence of memory in the viscously coupled dynamics of colloids
我们提供了一个定量描述的记忆进化从显然是随机马尔可夫动力学的一对光学捕获的胶体微粒在水中。粒子被捕获在彼此非常接近的位置，使得所得的流体动力学相互作用导致非马尔可夫签名，其由每个粒子的布朗运动的双指数自关联函数表现。在这个系统中的内存的出现，我们量化的能量存储和证明，一对马尔可夫粒子-限制在单独的光阱中的粘性流体-可以描述在一个单一的布朗粒子的框架中的粘弹性介质。我们定义和量化的两个粒子系统的等效存储和损耗模量，并通过实验表明，记忆效应减少与增加颗粒分离和增加与一个歪斜的刚度比之间的陷阱。
2018-08-14 cond-mat.soft
Microrheology with rotational Brownian motion
该研究通过黏弹性流体中布朗运动的直接数值模拟验证旋转微流变学，比较无惯性RGSER与考虑惯性的完整RMR，明确了二者估计动态模量的频率适用范围。
2025-08-28 cond-mat.soft physics.flu-dyn
The cage effect in systems of hard spheres
在讨论稠密流体的时间关联函数的衰减延迟时，通常会引用笼效应。为了更仔细地研究笼的作用，我们考虑布朗粒子的位移分布的扩展。这些分布必然由于相邻粒子的存在而有偏差。这些邻居的这种偏见的住宿保存的位移分布局部，并提出了一个集体机制，探索配置空间，这是更有效的比内在的布朗运动。由于位移分布的全局守恒，某些粒子的笼化导致了一个延迟的、非局部的集体过程。这种非局部性损害了探索配置空间的效率。这两种集体机制都会引起时间关联函数的延迟或拉伸，特别是粒子数和通量密度。本文识别和区分这些机制在现有的数据从实验和计算机模拟系统的粒子与硬球相互作用。
2017-02-16 cond-mat.soft
Inertial delay of self-propelled particles
自推进的大质量粒子在气体介质中的运动受惯性效应的支配。例子包括振动颗粒，激活复杂等离子体和飞行昆虫。然而，在标准模型中，惯性通常被忽略。在这里，我们通过实验证明了惯性对宏观自推进粒子的重要性。我们观察到一个独特的惯性粒子的方向和速度之间的延迟，起源于系统中的有限弛豫时间。这种效果是充分解释了一个欠阻尼的推广积极布朗运动的朗之万模型。与被动系统形成鲜明对比的是，惯性延迟深刻地影响了长时间的动力学，并使新的基本策略控制自推进的活性物质。
2018-07-11 cond-mat.soft
Generalized Fokker-Planck equation for the active Brownian motion
本文研究了非马尔可夫环境中惯性活性Ornstein-Uhlenbeck粒子的动力学，采用Jeffrey流体框架建模粘弹性介质，推导了各情况下的Fokker-Planck方程及自由粒子的广义方程，并获得了任意记忆核下的概率分布函数，为分析复杂环境中活性粒子动力学提供了基础。
2025-10-14 cond-mat.soft
Effect of stretching-induced changes in hydrodynamic screening on coil-stretch hysteresis of unentangled polymer solutions
弹性聚合物溶液的拉伸流变学和布朗动力学模拟证实了基于团块概念的预测，即在拉伸流中的线圈-拉伸滞后随浓度增加，在临界重叠浓度$c^\ast$处达到最大值，然后在半稀释状态下逐渐消失。这些观察结果表明，链拉伸加强分子间的流体力学筛选在稀溶液中，但削弱它在半稀溶液。因此，流动可以强烈地改变聚合物溶液的粘弹性质的浓度依赖性。
2016-09-07 cond-mat.soft
Delayed recovery in a dense suspension of core-shell attractive particles
本文研究了核壳吸引粒子稠密悬浮液的延迟恢复现象，发现其粘弹谱遵循幂律与时间-连通性叠加原理，非线性响应呈现延性到脆性转变，揭示了由粒子接触激活的随时间变化的相互作用势机制。
2024-10-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Inertial effects of self-propelled particles: from active Brownian to active Langevin motion
通过将能量转化为机械运动而自我推进的活性粒子代表了物理学和化学中不断扩展的研究领域。对于在液体中运动的微米级颗粒（“微泳者”），大多数基本特征已经用过阻尼主动布朗运动模型来描述。然而，对于在气体中移动的宏观颗粒或微粒，惯性效应变得相关，使得动力学是欠阻尼的。因此，最近，通过将主动布朗运动模型扩展到包括惯性的主动朗之万动力学，描述了具有惯性的主动粒子。在这篇透视文章中，总结了具有惯性的活性粒子（“微飞体”）的单粒子特性和许多粒子的集体效应的最新发展。其中包括：粒子速度和自推进方向之间的惯性延迟效应、由转动惯量对长时间自扩散的调谐、非惯性系中的虚拟力效应以及惯性对运动诱导相分离的影响。还提出和讨论了未来可能的发展和前景。
2019-10-30 cond-mat.soft
Reaction Delays Boost, Rectify, and Reverse Motility in Activity Landscapes
Leipzig University, Faculty of Physics and Earth Sciences（莱比锡大学物理与地球科学学院）
该研究发现延迟速度适应（延迟运动性）可打破活性景观的细致平衡，通过延迟时间调控实现定向输运、扩散增强甚至电流逆转，为活性物质自主控制提供了通用实验机制。
2026-08-05 cond-mat.soft physics.bio-ph
Structure and Dynamics of a Phase-Separating Active Colloidal Fluid
我们研究了一个极小模型的主动胶体流体的形式，自我推进的布朗硬球，相互作用纯粹通过排除体积。尽管没有对齐的相互作用，该系统显示了一个活跃的流体的签名行为，包括异常的数量波动和相分离行为。使用模拟和分析建模，我们量化的相图和分离动力学。致密相是一种独特的材料，我们称之为活性六角晶系，它在晶体-六角晶系转变点附近表现出结晶固体的结构特征，但流变学和传输特性与粘弹性流体相关。
2013-07-29 cond-mat.soft physics.bio-ph
