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不同形状Janus颗粒自驱动特性数值模拟 被引量：2
1
作者 崔海航 谭晓君 张鸿雁 《纳米技术与精密工程》 CAS CSCD 2014年第5期340-345,共6页
Janus颗粒利用自身非对称的表面性质建立浓度梯度场,并在其作用下产生自驱动,在微机电系统、生物学、流体力学等领域具有重要的应用.本文首先建立了模拟这一过程的数值模型,并由Pt-SiO2型Janus微球的实验数据确定了迁移速率匹配常数.随... Janus颗粒利用自身非对称的表面性质建立浓度梯度场,并在其作用下产生自驱动,在微机电系统、生物学、流体力学等领域具有重要的应用.本文首先建立了模拟这一过程的数值模型,并由Pt-SiO2型Janus微球的实验数据确定了迁移速率匹配常数.随后,研究了3种相同体积、不同形状的Janus颗粒的自驱动,结果表明,与相同体积的球形Janus颗粒相比,圆柱及椭球状Janus颗粒具有更快的自驱动速度,同时燃料消耗更多.对于圆柱状颗粒,研究了粗细程度对圆柱状颗粒自驱动性能的影响,结果表明存在最优的直径与长度比(d/l=0.28).这一研究可为Janus颗粒具体应用提供理论基础. 展开更多
关键词 Janus颗粒 自驱动 形状影响 扩散泳力
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基于格子Boltzmann方法的自驱动Janus颗粒扩散泳力
2
作者 周光雨 陈力 +1 位作者 张鸿雁 崔海航 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期189-198,共10页
Janus颗粒的自驱动力研究对于纳微米尺度驱动力课题具有重要意义,本文针对Pt-SiO_2型Janus颗粒,基于格子Boltzmann模型及动量交换法提出了计算其扩散泳力的方法,通过与实验数据对比修正验证了模型准确性,并通过分析证明了此类Janus颗粒... Janus颗粒的自驱动力研究对于纳微米尺度驱动力课题具有重要意义,本文针对Pt-SiO_2型Janus颗粒,基于格子Boltzmann模型及动量交换法提出了计算其扩散泳力的方法,通过与实验数据对比修正验证了模型准确性,并通过分析证明了此类Janus颗粒的扩散泳力与速度场无关,进一步模拟比较了不同形状颗粒的自驱运动.分析发现,对于体积相等形状不同的Janus颗粒,扩散泳力主要由轴线投影面积决定,此外反应面积也会对扩散泳力产生影响. 展开更多
关键词 格子BOLTZMANN方法 Janus颗粒 数值模拟 扩散泳力
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