Yield-stress transition in suspensions of deformable droplets
本文数值模拟压力驱动下的可变形液滴悬浮液，揭示其屈服应力行为源于接触渗流转变，并发现近屈服振荡及溶剂渗透导致黏度并非真正无穷大。
2022-03-09 cond-mat.soft
Morphology of active deformable 3D droplets
我们在三维空间中数值研究了活动微滴的形态和向错线动力学。虽然我们的模型只采用了最简单的形式的非手性主动应力，主动微滴显示出前所未有的复杂形态。对于伸展活动，指状突起生长在向错线与液滴表面相交的点处。然而，对于收缩活动，活动场驱动杯状液滴内陷、奔跑和翻滚运动或表面皱纹的形成。这种多样性的行为被解释在活跃的锚定，活跃的流动和动态的能动位错线之间的相互作用。我们讨论了我们的研究结果，如形态发生，集体癌症入侵和生物膜的形状控制的生物过程中，这表明，一些生物系统可能共享相同的潜在机制，作为活性微滴。
2020-10-20 cond-mat.soft physics.bio-ph
Energetics-based model for a diffusiophoretic motion of a deformable droplet
Chiba University（千叶大学）；Kobe University（神户大学）；Hokkaido University（北海道大学）；Josai University（城西大学）
本文提出了一种基于能量的模型，用于描述可变形液滴在表面张力梯度驱动下的扩散性运动，并分析了三种稳定状态的过渡。
2026-03-10 cond-mat.soft nlin.PS
Rheology and microrheology of deformable droplet suspensions
软胶体颗粒的稠密悬浮液显示出广泛的物理和流变性质，这些性质仍然远未被完全理解。为了阐明胶体流的变形能力的作用，我们采用计算机模拟来测量的表观粘度的可变表面张力的液滴系统进行压力驱动的流。我们确认，我们的悬浮液一般经历不连续的剪切稀化，并确定的发病的不连续性上的表面张力的依赖性。我们发现悬浮液的有效粘度主要由毛细管数决定。我们提出了积极的微观流变学模拟，其中一个单一的液滴被拖动通过悬浮液。这些也显示了一个动态的相变，类似于一个与不连续的剪切变稀在我们的解释。这种转变是由液滴速度与所施加的力之间的不连续性发出的信号。
2018-08-30 cond-mat.soft
Phase separation dynamics in deformable droplets
相分离可以驱动多组分混合物的空间组织。例如，在动物胚胎发育中，有效的相分离描述已被用于解释不同组织类型的空间组织。类似地，在模拟早期胚胎轴形成的细胞聚集体中也观察到不同组织类型的分离和极性组织的出现。在这里，我们描述这种聚集体作为可变形的两相流体液滴，悬浮在流体环境中（第三相）。使用混合有限体积格子玻尔兹曼模拟，我们数值探索的平衡路线，可以导致这样的液滴（Janus液滴）的极性平衡态。我们专注于Spinodal分解和平流与界面张力驱动的流体动力学流动之间的相互作用，我们的特点是一个Peclet数$Pe$。与以前的工作一致，对于大的$Pe$，粗化过程通常被加速。然而，对于中间体$Pe$，我们观察到长寿命的、强烈拉长的液滴，其中两相形成交替的条纹图案。我们发现，这些“croissant”状态接近机械平衡和粗化只有缓慢通过扩散通量在奥斯特瓦尔德成熟过程。最后，我们表明，两个液滴相之间的表面张力不对称导致瞬态，旋转对称的状态，其分辨率导致流动让人想起Marangoni流。我们的工作突出了平流的重要性，在有限的，可变形系统的相分离过程。
2021-11-08 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.TO
Statics of polymer droplets on deformable surfaces
采用球-弹簧模型的分子动力学模拟，研究了聚合物液滴在软变形表面上的平衡性质。该表面由聚合物刷组成，该聚合物刷具有不可逆地末端拴系到平坦固体基底上的线性均聚物链。我们通过改变接枝密度来调节表面的柔软度。液滴由各种链长的珠弹簧聚合物组成。首先，这两个系统，刷和聚合物液体，进行了独立的研究，以确定其静态和动态性能。特别是，使用AFM实验的数值实现，我们测量的剪切模量的刷子表面和比较的结果，理论预测。然后，我们研究了具有不同接触角的聚合物液滴在不同柔软度的基底上的润湿行为。密度分布揭示，在一定条件下，形成的润湿脊下的三相接触线。帽形液滴和圆柱形液滴也进行了比较，以估计线张力相对于液滴尺寸的影响。最后，模拟的结果进行了比较，占的表面张力和软基板的顺应性的现象学的自由能计算。取决于表面/液滴相容性、表面柔软度和液滴尺寸，观察到两种制度之间的过渡：从液滴表面能平衡与表面的粘附力的一种制度，这是经典的Young-Dupré润湿制度，到粘附力、液滴和表面弹性能之间发生耦合的另一种制度。
2011-07-14 cond-mat.soft physics.chem-ph
Odd Droplets: Fluids with Odd Viscosity and Highly Deformable Interfaces
本文提出具有奇偶粘度的流体模型，通过数值模拟发现奇偶粘度能破坏对称铺展，产生不对称变形和手性流动，实现液滴定向弹跳或滚动，为控制多相流和设计功能超材料提供新框架。
2025-03-27 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Static wetting on deformable substrates, from liquids to soft solids
杨氏定律在接触线附近有大量变形的软固体和液体基底上失效。在液体基板上，这是由诺依曼的经典分析，它提供了一个几何结构的界面自由能最小化捕获。在软固体上，总自由能包括弹性的附加贡献。一个线弹性模型，结合了平面外的回复力，由于固体表面张力最近被证明是准确地预测的平衡形状的薄弹性膜，由于一个大的固着液滴。在这里，我们扩展这个模型，以找到基板变形由于任意大小的液滴。虽然宏观接触角与大液滴的杨氏定律相匹配，但它与小液滴的诺依曼预测相匹配。通过固体的表面张力和弹性模量的比率粗略地给出交叉液滴尺寸。在该交叉处，宏观接触角增加，表明基材实际上润湿性较低。对于所有尺寸的液滴，接触线附近的微观行为遵循诺依曼结构，给出局部力平衡。
2012-09-17 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Elongation of confined ferrofluid droplets under applied fields
铁磁流体是强顺磁性液体。我们研究了在平行于平板的弱场作用下，两个平板之间的铁磁流体液滴的行为。液滴在所施加的场下伸长以减少它们的退磁能量并达到平衡形状，其中磁力与表面张力平衡。这种伸长随液滴厚度与其原始半径的纵横比而变化，与无约束液滴的行为相反。铁磁流体/水/表面活性剂乳液的实验研究证实了这一预测。
1999-04-13 cond-mat.soft
Collective waves in dense and confined microfluidic droplet arrays
通过实验与模拟研究了受限密集一维微流体液滴阵列中集体波的激发机制，发现特定缺陷图案能激发纵横向模式及耦合，并指出控制液滴可调制光流控晶体折射率以制备可编程超材料。
2015-02-19 cond-mat.soft
Migration and deformation of a droplet enclosing an active particle
本文通过小变形渐近分析研究内含 Stokeslet、rotlet 或 stresslet 奇点活性粒子的可变形液滴，揭示偏心位置、形状模态及界面对液滴迁移的影响。
2024-07-13 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Deformation and break-up of viscoelastic droplets in confined shear flow
本文研究了牛顿/粘弹性液滴在受限剪切流场中的变形和破碎。我们的数值方法是基于格子玻尔兹曼模型（LBM）和有限差分格式的组合，前者用于模拟两个不混溶的流体与可变的粘性比，和后者用于模拟聚合物动力学。采用粘弹性流体的本构方程，引入了具有Peterlin封闭的可伸缩非线性弹性哑铃（FENE-P）的聚合物动力学。我们通过改变聚合物的弛豫时间$τ_P$、聚合物的最大延展性$L$和限制程度（即液滴直径与间隙间距的比率）来量化液滴响应。在无侧限剪切流中，液滴粘弹性对破裂临界毛细管数$\mbox{Ca}_{\mbox{\tiny{cr}}}$的影响在所有研究的情况下都是中等的。然而，在受限条件下观察到不同的行为：粘弹性液滴的临界毛细管数增加或减少，这取决于聚合物的最大伸长率，后者影响聚合物溶液的拉伸粘度。在数值模拟中监测力平衡，以验证物理图像。
2016-11-14 cond-mat.soft
Self-Assembly of Crowded Semiflexible Polymers under Dynamic and Deformable Confinement
University at Buffalo（布法罗大学）；Rutgers University（罗格斯大学）
研究动态可变形环境中半刚性聚合物自组装行为，通过分子动力学模拟发现聚合物浓度、链长和约束程度影响结构有序性，动态约束通过约束变化速率与聚合物移动竞争调控组装。
2026-03-27 cond-mat.soft
Interfacial instability of confined 3D active droplets
Brandeis University（布兰代斯大学）；Brown University（布朗大学）
研究受限三维活性液滴的界面不稳定性，通过实验和理论揭示活性流驱动界面波动及液滴形状演变的机制。
2025-06-24 cond-mat.soft
Confined colloidal droplets dry to form circular mazes
本研究发现在狭缝中缓慢蒸发的颗粒液滴不形成咖啡环，而会形成复杂的圆形迷宫图案，并通过实验揭示了该图案形成的条件与影响因素。
2025-02-28 cond-mat.soft
Water Droplets in a Spherically Confined Nematic Solvent: A Numerical Investigation
最近，观察到悬浮在液晶中的水滴形成线性链（Poulin等人，Science 275，1770（1997））。链接发生，例如，在所有表面都具有垂面边界条件的大水滴中。在每对水滴之间的液晶顺序的点缺陷被发现根据拓扑约束。这个点缺陷引起水滴之间的排斥。在我们的数值研究中，我们仅限于两个液滴的链。对于这样一个复杂的几何形状，我们使用有限元的方法来最小化弗兰克自由能。我们证实了一个实验观察，即点缺陷与水滴表面的距离d与水滴的半径r成比例，如d = 0.3 * r。当水滴分开时，我们发现点缺陷并不停留在水滴之间的中间，而是与其中一个水滴形成偶极子。这证实了链式的理论模型。画出了与二阶相变的类比。我们还发现，当一个水滴悬浮在一个双极水滴与两个boojums，即，外边界处的表面缺陷。最后，我们提出了一种配置，其中两个液滴相互排斥，它们之间没有缺陷。
1998-03-10 cond-mat.soft
Deformable hard particles particles confined in a disordered porous matrix
通过适当设计的蒙特卡罗模拟，我们研究了浸入多孔基质中的可移动、不可穿透但可变形的颗粒的性质，后者是通过球形颗粒的冻结配置实现的。通过Batista和Miller提出的模型[Phys. Rev. Lett. { \bf 105}，088305（2010）]流体颗粒可在其周围环境的冲击下改变（即，或者其它流体粒子或者基质）它们在旋转椭球类内的形状;这种形状变化与能量变化有关，该能量变化被馈送到蒙特卡罗模拟的变形“移动”中的适当定义的选择规则中。这个概念代表了一个简单而强大的模型，具有复杂的内部结构（如树枝状聚合物或聚合物）的现实，可变形的分子。为了评价系统的性能，我们使用了众所周知的淬火退火协议（其特征双平均处方），并分析了静态性能（径向分布函数和纵横比分布的椭球）和动态功能（特别是均方位移）方面的模拟数据。我们的数据提供的证据表明，流体颗粒的变形程度对系统的上述属性有明显的影响。
2021-08-23 cond-mat.soft
Shape transitions of sedimenting confined droplets and capsules: from oblate to bullet-like geometries
本研究通过数值模拟和解析计算，发现受限沉降液滴和囊泡在受限阈值处发生从扁球形到子弹形的形状转变，该阈值与柔性无关，并揭示了压力主导与黏性主导两种机制，为柔性颗粒输运提供新见解。
2025-10-16 cond-mat.soft
Collective vibrations of confined levitating droplets
我们报道了一种新型的基于流体的驱动耗散振荡器系统，该系统由在垂直振动的液体浴上弹跳的毫米流体液滴的晶格组成，并被束缚在环形环内。我们表征系统的行为，因为它是通过在浴的振动加速度的逐步增加通电。根据液滴的数量，晶格运动的开始可能采取异相振荡或显著的孤立波状不稳定的形式。理论模型表明，这些行为可能是由于不同的分叉在不稳定的发病。这里提出的结果表明，步行液滴系统作为一个平台，调查波介导的，惯性，非平衡粒子动力学在宏观尺度的潜力和实用性。
2020-06-05 cond-mat.soft math.DS nlin.PS
Motility and interfacial instability of confined chemically active droplets
Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院）；Maharana Pratap Engineering College（马哈拉纳·普拉塔普工程学院）
研究揭示了在受限环境中，化学活性液滴通过界面波形变化实现运动，其速度受约束比影响，且表面活性剂浓度影响毛细数，导致对称破缺转变。
2026-04-18 cond-mat.soft
Electrically Deformable Liquid Marbles
将涂有疏水性粉末的液滴液体弹珠暴露于均匀的电场。确定了液态玻璃球发生形变的电场阈值15 cgse。大理石的形状被描述为一个长球体。本文提出了描述均匀电场中液体小球变形的半定量理论。大理石的接触面积的半径与所施加的电场的标度律表明与实验数据令人满意的协议。
2011-02-17 cond-mat.soft
Capillary imbibition of monodisperse emulsions in confined microfluidic channels
我们研究了单分散乳液在高度h与液滴直径d相当的低纵横比微流体通道中的吸液。对于限制比d/h = 1.2，紧密限制的盘状液滴在通道中移动更慢的平均悬浮速度相比。在驱动吸液的弯月面后面，存在无液滴区域，其通过尖锐的浓度前沿与悬浮区域分离。悬浮液表现出强烈的液滴密度和速度波动，但平均而言，悬浮域保持均匀。对于较弱的限制，d/h = 0.65，球形液滴移动速度比平均悬浮液流，导致在弯月面附近的动态不稳定的高浓度区域的形成。我们描述的宏观悬浮动力学使用线性传输方程的颗粒相通量和悬浮液通量，由当地的压力梯度。偶极粒子相互作用模型解释了观察到的大的密度和速度波动的动力学方面的细长粒子团簇具有不同的取向。
2021-02-04 cond-mat.soft physics.flu-dyn
The flow field around a confined active droplet
我们在这里提出的第一种实验测量的流场周围的游泳水滴，使用共焦PIV在三维空间。液滴比连续油相更致密，并且靠近并平行于底壁游动。测量的流场的第一个定量特征和相比，在无界流的轴对称游泳者获得的流场。观察到重要的定性差异，特别是在平行于壁的平面中出现了强各向同性径向流场。这些根本的差异强调了限制对游动液滴周围流场的关键影响。然后，我们提出了一个分析配方，根据基本的流体动力学奇点以及经典的图像方法的游泳液滴的降阶描述。该模型能够准确地考虑壁面的影响，并将流场简化描述为轴对称偶极和四极奇点的叠加。我们证明，这种简化的描述定量捕获的偶极和四极组件的流场的壁的效果。进一步包括约束引起的浓度场的不对称性负责液滴的马兰戈尼推进，我们的模型也能够占单极贡献的实验流场驱动的液滴的主导远场签名。
2019-05-08 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Exploring the role of hydrodynamic interactions in spherically-confined drying colloidal suspensions
Auburn University（奥本大学）；Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V.（德累斯顿莱布尼茨聚合物研究所）；Technische Universität Dresden（德累斯顿工业大学）；Johannes Gutenberg University Mainz（美因茨约翰内斯·古腾堡大学）
研究干燥球形液滴中胶体粒子分布，采用动态密度泛函理论和粒子模拟，发现流体动力学相互作用显著增强浓度梯度，但界面边界条件对分布影响不大，DDFT在自由排水情况下表现良好，但在高浓度下失效，需改进两体密度相关函数的近似。
2025-01-23 cond-mat.soft
Fibrotaxis: gradient-free, spontaneous and controllable droplet motion on soft solids
本研究提出纤维趋性机制，利用各向异性纤维增强材料实现无梯度、可控的液滴运输，为自清洁表面、水收集和医学诊断提供新途径。
2024-08-27 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Pattern formation under mechanical stress in active biological networks confined inside evaporating droplets
本研究利用蒸发液滴产生的剪切应力对微管-驱动蛋白活性网络施加机械刺激，观察到动态图案形成，并证明该装置可作为研究细胞骨架应力响应及无膜区室动力学的原创生物反应器。
2023-05-11 cond-mat.soft physics.bio-ph
Viscoelastic Effects on the Hydrodynamics of an Active Compound Particle
本研究通过解析方法分析粘弹性流体中活性复合粒子（squirmer-液滴系统）的水动力学，发现粘弹性效应与限制强度、粘度比共同决定游泳速度，且可增强或阻碍运动。
2025-01-25 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Dynamics of Deformable Active Particles under External Flow Field
在大多数实际情况下，活性颗粒受到其环境的影响，例如，受到化学浓度梯度、光强度、重力或约束的影响。特别是，外部流场的影响对于在溶剂流体中游动的颗粒是重要的。对于诸如自推进液滴和活性囊泡的可变形活性颗粒，以及诸如裸藻和嗜中性粒细胞的微生物，已经通过关注形状变形进行了一般描述。本文介绍了作者近年来对单个主动可变形颗粒在外流场作用下的动力学行为的研究。首先，引入了一组包含一般外流影响的主动变形颗粒模型方程。然后，两个特定的流动剖面下的动态进行了讨论：线性剪切流，作为最简单的例子，和旋流。在后一种情况下，还考虑了旋流对活性可变形颗粒的散射动力学。
2017-07-26 cond-mat.soft
Interfacial activity dynamics of confined active droplets
本文通过双通道显微实验与 Brinkman squirmer 模型，研究受限活性油滴的界面活性动力学，揭示了随液滴半径增大出现的涡流迁移、偶极-四极双稳态及多极模态转变，并阐明其源于胶束慢扩散与分子快扩散之间的时间尺度竞争。
2022-11-25 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Confined drying of a binary liquid mixture droplet: A quantitative interferometric study under humidity control
CNRS, Université de Pau et des Pays de l’Adour（法国国家科学研究中心，波城及阿杜尔地区大学）；CNRS, Syensqo, Université de Bordeaux（法国国家科学研究中心，Syensqo公司，波尔多大学）
本研究通过干涉仪和湿度控制实验，揭示了二元液体混合物在受限条件下的干燥动力学和传输机制，提取了浓度依赖的扩散系数和水的化学活性。
2026-03-06 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Viscoelastic Multicomponent Fluids in confined Flow-Focusing Devices
采用基于格子玻尔兹曼模型（LBM）的数值模拟方法，研究了弹性对微流体交叉点中液丝断裂的影响。在小毛细管数下工作，我们研究了非牛顿相在从交叉结处的液滴形成（DCJ）和交叉结下游的液滴形成（DC）的转变中的影响（Liu & Zhang，${\it Phys. Fluids.}$ ${\bf 23}$，082101（2011））。粘弹性被发现影响的断裂点的线程，移动更接近交叉路口和稳定。这归因于在器件的侧通道与主通道相遇的拐角流中形成的聚合物反馈应力的增加。
2016-11-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Collective transport of droplets through porous media
可变形颗粒（如液滴）被流体拖曳通过岩石或其他多孔介质内的窄孔网络的流动在一系列应用中是关键，从提高石油采收率和水过滤到细胞的实验室芯片分选。集体动力学及其对流动的影响知之甚少。在这里，使用液滴作为原型，我们表明，集体运输可以发生的条件下，一个单一的颗粒将被困在一个孔隙通道。当一系列液滴被捕获时，流体流动受到显著影响，导致跨孔隙通道的压差增加，这反过来又挤压颗粒通过通道。我们分析了单个液滴流过一个孔的条件，并推导出相应的Bond数。我们还得到了一个规则的集体流动的液滴在多孔介质中。
2022-10-04 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Dynamics of a Passive Droplet in Active Turbulence
本文数值研究了活性湍流中被动可变形液滴的运动，发现其均方位移从扩展弹道区过渡到正常扩散区，并揭示了该过渡与液滴尺寸及周围活性介质速度关联尺度的关系。
2023-07-24 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.flu-dyn
Active bacterial baths in droplets
本研究利用液滴内细菌活性浴中的被动示踪器，揭示动量传递表现为有色噪声，扩散率随浓度线性变化并受限制因子调制，为受限活性浴输运性质提供新见解。
2025-01-23 cond-mat.soft
Topology of three-dimensional active nematic turbulence confined to droplets
活性向列相包含拓扑缺陷，其在足够的活性下以混沌准稳态移动、产生和湮灭，称为活性湍流。然而，了解限制下的活性缺陷是一个开放的挑战，特别是在三维。在这里，我们展示了三维主动湍流的拓扑结构下的球形约束，使用数值模拟。在这样的球形液滴中，我们展示了拓扑缺陷的三维结构，由于封闭的限制，这些拓扑缺陷以闭环或表面到表面的跨越线段的形式出现。在湍流制度中，缺陷被证明是强烈的空间和时间变化，与正绕组，负绕组和扭曲的配置文件之间的持续变换，并与零和非零拓扑电荷的缺陷循环。主动湍流的时间轴的特征在于四种类型的体拓扑链接事件-破裂，湮灭，合并和交叉的缺陷-我们讨论可以用于分析不同的三维几何形状的主动湍流。湍流区由一阶结构转变与稳态涡结构的低活动区和偏移单点缺陷分开。我们还展示了耦合的表面和散装拓扑缺陷动力学改变从强垂直面内表面对齐。更一般地说，这项工作的目的是提供深入了解三维主动湍流，明显从新兴的三维拓扑缺陷的拓扑结构的角度。
2019-08-02 cond-mat.soft
Active colloidal rafts perform swimming strokes that propel their host droplets
Université de Bordeaux（波尔多大学）；Collège de France（法兰西公学院）；Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems（马克斯·普朗克复杂系统物理研究所）；Meiji University（明治大学）
本研究揭示活性胶体筏在液滴内沿偏心轨道运动，通过各向异性变形接触线产生非往复游泳划水，从而推动宿主液滴，展示了集体活动经软边界变形转化为运动的机制。
2026-09-21 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Ferromagnetic Liquid Thin Films Under Applied Field
理论计算，计算机模拟和实验表明，铁磁液体状态的可能存在，但缺乏明确的实验证据。如果存在这样的状态，退磁效应将迫使非平凡的磁化织构。由于液滴是可变形的，所以液滴形状与磁化纹理耦合。在零外加磁场下的薄膜几何形状中，液滴具有圆形形状和旋转磁化织构，中心处具有点涡。计算了在弱磁场作用下两平行平板间铁磁薄膜液滴的伸长和磁化织构。涡旋伸展成畴壁，交换力破坏了反射对称性。这种行为与顺磁性薄膜的伸长性质和数量形成对比。
1999-11-12 cond-mat.soft
Hydrophobic and Ionic Interactions in Nano-sized Water Droplets
本文研究了球形水滴中甲烷和带电荷修饰甲烷的溶剂化反应。自由能分布为一个单一的甲烷分子在液滴中，直径D，从1到4纳米的范围内，表明液滴表面是非常有利的内部相比。从D=3 nm的自由能的温度依赖性，我们表明，这种效果是熵驱动。两个甲烷分子之间的平均力（PMFs）的潜力表明，溶剂分离的最低限度在大部分是完全不存在的承压水，独立的液滴大小，因为溶质颗粒主要与液滴表面。带电荷（Mq+和Mq-，q+ = q- = 0.4e，其中e是电子电荷）的甲烷被钉扎在表面的趋势显著地取决于水滴的大小。当D=4 nm时，离子更喜欢内部，而对于D<4 nm，离子位于表面，但倾向于比甲烷小得多。离子电荷增加到e时，表面会变得非常不利。反映了水分子的电荷不对称性，与相同电荷量的正离子相比，负离子对表面具有更强的偏好。随着液滴尺寸的增加，Mq+和Mq-之间的PMF显示由于表面溶剂化的趋势降低的边界的影响减小。我们还表明，作为溶质电荷密度降低的表面变得不那么不利。我们的研究结果在有限空间中的蛋白质折叠的影响进行了概述。
2006-09-12 cond-mat.other cond-mat.soft physics.bio-ph
Tubulation and dispersion of oil by bacterial growth on droplets
表面上的细菌表现出集体行为，例如主动湍流和主动应力，这是由它们的运动、生长以及与其局部环境的相互作用引起的。然而，软表面和液体界面上的界面变形所造成的积极增长，特别是在长时间尺度上，没有得到很好的理解。在这里，我们描述了实验观察的管状结构的出现所产生的杆状细菌的生长在油滴在水中的界面。使用微流体和时间推移显微镜，在72小时内对数百个液滴的单个管状结构的尺寸和延伸速率以及大量生物聚集体的形成进行量化。管状结构的长度与初始液滴半径相当，并且由细菌外壳组成，细菌外壳稳定油的内部细丝。油丝分裂成分散在细菌外壳内的更小的微滴。这项工作提供了深入了解可变形界面的主动应力，并提高了我们对微生物石油生物降解及其对海洋水柱中液滴运输的潜在影响的理解。
2022-07-05 cond-mat.soft physics.bio-ph
Deformation and break-up of viscoelastic droplets Using Lattice Boltzmann Models
我们调查的牛顿/粘弹性液滴在粘弹性/牛顿矩阵的流体动力学条件下的限制剪切流的破碎。我们的数值方法是基于格子玻尔兹曼模型（LBM）和有限差分（FD）计划的组合。LBM被用来模拟两个不混溶的流体与可变的粘度比（即液滴基质粘度的比率）; FD计划被用来模拟粘弹性，和聚合物的动力学引入使用粘弹性流体的本构方程与可伸缩的非线性弹性哑铃与Peterlin的封闭（FENE-P）。我们研究了强和弱限制的情况下，突出的作用，基质和液滴的粘弹性改变液滴动力学启动后的剪切流。模拟提供了容易获得的数量，如液滴变形和取向，并将用于定量预测临界毛细管数在液滴破裂，后者是强烈相关的形成多个颈缩在分手。这项研究补充了我们以前对液滴粘弹性作用的研究（A。Gupta \M. Sbragaglia，{ \it Phys. Rev. E} { \bf 90}，023305（2014）），并且在此进一步扩展到基质粘弹性的情况。
2016-11-14 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Lattice Boltzmann simulation of deformable fluid-filled bodies: progress and perspectives
本文综述了晶格玻尔兹曼方法模拟可变形充液体（如液滴）的进展，将方法分为流体-结构和流体-流体两类，并讨论了基准测试以验证模型。
2024-03-15 cond-mat.soft physics.comp-ph physics.flu-dyn
Viscous droplet impingement on soft substrates
撞击在软基底上的粘性液滴可以表现出几种不同的行为，包括重复的弹跳、润湿和悬停，即，在撞击后展开和收缩，而不会反弹或润湿。我们实验研究的条件，使这些特性的行为，通过系统地改变基板的弹性，冲击速度和液体粘度。对于每种基底弹性，向润湿的转变被确定为韦伯数We对欧姆索奇数Oh的依赖性，韦伯数We测量液滴的动能相对于其表面能，欧姆索奇数Oh将粘度与惯性和毛细作用进行比较。我们发现，虽然我们在润湿过渡单调下降与哦相对刚性的基板，它表现出一个反直觉的行为，它首先增加，然后逐渐减少较软的基板。我们实验确定的依赖性的最大韦伯数允许非润湿对基板的弹性的影响，并表明，它提供了一个很好的定量测量液体排斥性的广泛的表面，从液体到软表面和不变形的表面。
2022-02-03 cond-mat.soft
Rheology and structure of a suspension of deformable particles in plane Poiseuille flow
我们提出了一个实验研究的流变性和结构的受限悬浮液中流动的可变形颗粒在准二维Poiffille流。由于精确的微流体粘度测定技术结合浓度分布的测量，我们的研究提供了第一个实验确认{与三维颗粒}的结构化效应和流变学之间的强关系，以前只报道在纯二维系统的数值模拟。在由于限制而发生强结构化效应的条件下，有效粘度随颗粒浓度（这里是红细胞）的演变显示出与悬浮液结构中的定性转变相关的快速增长和平稳期的显著连续范围。
2022-04-07 cond-mat.soft
Dynamics of a deformable active particle under shear flow
从理论上探讨了线性剪切流中可变形主动粒子的运动。基于对称性的考虑，在两个空间维度，我们提出了耦合的非线性动力学方程的粒子的位置，速度，变形和旋转。在我们的模型中，被动旋转所引起的剪切流以及主动旋转运动，被考虑在内。我们的方程减少到已知的模型在两个极限的消失剪切流和消失颗粒变形。对于不同的剪切速率和颗粒推进速度，我们数值求解方程，并获得了不同的动力学模式，包括主动直线运动，周期运动，波动摆线上的运动，缠绕运动，以及准周期和混沌运动在高剪切速率诱导的流形。运动的类型由实空间轨迹和粒子取向及其变形的动力学行为中的不同特征来区分。我们的预测可以在实验中验证自推进液滴暴露于线性剪切流。
2013-08-21 cond-mat.soft
Jamming on deformable surfaces
堵塞是一种基本的转变，它控制着颗粒介质的机械行为，包括沙子，泡沫和稠密的悬浮液，但也包括生物组织：在压缩时，颗粒介质可以从自由流动变成无序的固体。干扰以前被认为是一种涉及粒子在固定几何形状中运动的整体现象。然而，在不同类别的软材料中，固化可以在可变形的几何形状中发生，例如在流体液滴的表面上或在宝石的形成中。在这些系统中，干扰的性质和动态仍然是未知的。在这里，我们提出并研究了一个方案，我们称之为度量干扰，旨在捕捉形状和粒子之间的复杂相互作用。与经典的干扰过程中表现出离散的机械过渡，令人惊讶的是，我们发现，度量堵塞状态具有的机械性能，是连续可调的经典堵塞和传统的弹性介质之间。还观察到耦合颗粒和表面自由度的新型振动模式。我们的工作奠定了基础，统一的理解，在可变形的几何形状的干扰，利用干扰的控制和稳定的形状在自组装过程中，并提供了新的工具，询问在可变形介质中的固化过程更普遍。
2022-03-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Stochastic jetting and dripping in confined soft granular flows
我们报道了在受限软颗粒流中的新的动力学模式，如随机喷射和滴落，在连续粘性流体中没有对应的模式。新的模式出现的结果传播的混乱行为的个别颗粒-在这里，单分散的乳液液滴的水平的整个系统的乳液是集中到一个狭窄的孔由外部粘性流。我们观察到雪崩动力学和非常稳定的射流-单列颗粒链-偶尔打破，导致在一个非高斯分布的集群大小的形成。我们发现，导致形成这种链的液滴重排的序列类似于狭窄毛细管中癌细胞簇的展开，总体上表明微流体乳液系统可以用于模拟软颗粒流的各个方面，包括在中尺度的组织动力学。
2022-01-25 cond-mat.soft
Stability of co-annular active and passive confined fluids
本文利用线性稳定性分析和 Lorentz 互易定理，研究圆形受限下被动液滴与主动向列液晶共环体系的界面稳定性，并推广至主动液滴情形。
2025-07-25 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.flu-dyn
Hydrodynamic fluctuations in confined emulsions
当一组粒子流体动力学相互作用时，它们通常会显示出大规模的瞬态结构，例如沉降粒子中的漩涡[1]或剪切悬浮液中的胶体串[2]。了解这些非平衡波动是一个非常困难的问题，但他们是非常重要的广泛的过程，包括化妆品或油漆膜中的颜料沉积，微流体液滴的运输，…所有这些样本都涉及刚性约束流体，我们在本文中考虑。我们解决集体动力学的非布朗液滴巡航在浅微通道。我们提供了一个全面的表征其时空密度波动。我们表明，密度激发自由传播在所有尺度，并在所有方向上，即使粒子既不受势也不惯性。我们引入一个理论，定量地说明我们的实验结果。通过这样做，我们证明了这种非平衡系统的波动谱是由真正的远程流体动力学相互作用和局部碰撞的组合。
2013-01-23 cond-mat.soft
Benchmarking the flow of epithelial cell monolayer with self-aligning deformable active membranes
Universidade Federal do Rio Grande do Sul（南里奥格兰德联邦大学）；Universiteit Leiden（莱顿大学）；Université Paris Cité（巴黎西岱大学）
该研究构建自对齐可变形活性膜模型，结合细胞力学等要素，在模拟上皮细胞绕障迁移的受限流动中开展基准测试，验证其可作为关联细胞特性与组织集体迁移的多功能框架。
2026-11-03 cond-mat.soft
Deformation and organization of droplet-encapsulated soft beads
Laboratoire d’Hydrodynamique (LadHyX), CNRS, École Polytechnique, Institut Polytechnique de Paris（水动力学实验室（LadHyX），法国国家科学研究中心，巴黎综合理工学院，巴黎理工学院）；Kyoto University（京都大学）
研究通过微流体装置操控液滴封装的软凝胶，揭示了弹性毛细数对软颗粒形变与聚集体结构的影响。
2026-09-22 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Circularly-confined microswimmers exhibit multiple global patterns
在高通量微流体装置中，几何约束在从细菌细胞到自推进颗粒的天然和合成微泳者的动力学中起着重要作用。然而，很少有人知道几何约束的影响，在这种自我推进系统的紧急全球模式。最近对细菌细胞的实验给出了相互矛盾的报告，即细胞自发地组织成薄圆柱形液滴中的螺旋涡流，而细胞聚集在球形液滴的内边界处。在这里，我们调查，在一个理想化的物理模型，几何限制和水平的鞭毛活动的紧急集体模式之间的相互作用。我们表明，鞭毛活动的减少会导致受限微泳者从漩涡到全球环流（涡旋）再到边界聚集和聚集的流体动力学触发转变。这些结果突出表明，封闭，鞭毛活动和水动力流之间的复杂相互作用，在浓缩悬浮液的microswimmer可能会导致过多的全球模式，难以预测从几何考虑。
2014-11-12 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Active particle in a very thin interfacial droplet
该研究通过实验和模型揭示了极薄液滴中光驱动Janus粒子的周期性圆周运动源于自推进与液滴厚度变化的耦合，并由毛细力和力矩主导其轨迹。
2025-09-26 cond-mat.soft
The vortex-driven dynamics of droplets within droplets
了解流体-结构相互作用对于软质介观材料的优化设计和制造至关重要。多核乳液是一类由可变形的油-水双液滴（核）的簇构型组装而成的软流体，其通常用作用于实现生物技术中感兴趣的装置（例如药物递送、组织工程和再生医学）的构建块。在这里，我们研究的物理多核乳液在微流体通道中流动，并报告了令人惊讶的丰富的各种驱动的非平衡态（NES），其形成是由偶极流体涡触发的剪切结构的流动载体内的微通道的数值证据。所观察到的动态制度的范围从长寿命的NES在低核心面积分数，其特征在于由行星状运动的内部滴，在高核心面积分数，其中一个前混沌运动的结果从多体碰撞的内部滴，结合自洽的流体动力学相互作用的短命的。准混乱行为的开始以核心从一个漩涡到另一个漩涡的转变为标志，我们将这一过程解释为系统通过填充空隙来最大化其熵的表现，因为空隙在胶囊内动态出现。
2021-01-11 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Deformable Charge Dynamics in Biological Environments: An Extended Structural Dynamics Foundation for Biological Electrostatics
提出扩展结构动力学（ESD）模型，将带电实体视为有限大小、可变形物体，推导出质心运动的广义朗之万方程，预测受限几何中的输运偏离点电荷基线以及极化响应保持离子半径顺序。
2026-05-31 cond-mat.soft
