Curvature-Mediated Forces on Elastic Inclusions in Fluid Interfaces.
Curvature-Mediated Forces on Elastic Inclusions in Fluid Interfaces.
复制标题
DOI：
10.1021/acs.langmuir.1c02709
复制
发表时间：
2022-01-25
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Squires TM
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Barakat JM;Squires TM
非均质流体界面通常包括机械地响应界面曲率变化的二维固体区域。虽然这种反应对于刚性夹杂物已经很好地描述了，但类固体弹性的影响基本上仍然没有被探索。在这里，我们展示了嵌入在弯曲的流体界面中的最初平坦的弹性夹杂将根据其大小和刚度表现出定性的不同行为。小而硬的夹杂物受到弯曲和沿高斯曲率梯度向上的经验力的限制，这与以前对刚性盘状的发现一致。相反，较大和较软的夹杂物被压低平方高斯曲率的梯度，以便最大限度地减少拉伸的弹性惩罚。我们对固体夹杂物上的力的计算显示为一条横跨弯曲和拉伸限制区域的通用曲线。根据这些结果，我们对嵌入在变高斯曲率模型界面中的可变形固体的曲率定向运动进行了预测。
Heterogeneous fluid interfaces often include two-dimensional solid domains that mechanically respond to changes in interfacial curvature. While this response is well-characterized for rigid inclusions, the influence of solid-like elasticity remains essentially unexplored. Here, we show that an initially flat, elastic inclusion embedded in a curved, fluid interface will exhibit qualitatively distinct behavior depending on its size and stiffness. Small, stiff inclusions are limited by bending and experience forces directed up gradients of Gaussian curvature, in keeping with prior findings for rigid discoids. By contrast, larger and softer inclusions are driven down gradients of squared Gaussian curvature in order to minimize the elastic penalty for stretching. Our calculations of the force on a solid inclusion are shown to collapse onto a universal curve spanning the bending- and stretching-limited regimes. From these results, we make predictions for the curvature-directed motion of deformable solids embedded within a model interface of variable Gaussian curvature.
登录
查看更多内容
DOI：
10.1073/pnas.1222196110
发表时间：
2013-06-04
影响因子：
11.1
作者：
Ershov, Dmitry;Sprakel, Joris;van der Gucht, Jasper
通讯作者：
van der Gucht, Jasper
影响因子：
8.6
作者：
Ding, JQ;Warriner, HE;Zasadzinski, JA
通讯作者：
Zasadzinski, JA
影响因子：
8.6
作者：
Aharoni, Hillel;Kolinski, John M.;Sharon, Eran
通讯作者：
Sharon, Eran
影响因子：
64.8
作者：
Ford, MGJ;Mills, IG;McMahon, HT
通讯作者：
McMahon, HT
影响因子：
4.4
作者：
Dominguez, Alvaro;Oettel, Martin;Dietrich, S.
通讯作者：
Dietrich, S.