Taxis of Artificial Swimmers in a Spatio-Temporally Modulated Activation Medium
Taxis of Artificial Swimmers in a Spatio-Temporally Modulated Activation Medium
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人工游泳者在时空调制激活介质中的趋向
DOI：
10.3390/e19030097
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发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
2.7
通讯作者：
F. Marchesoni
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
A. Geiseler;P. Hänggi;F. Marchesoni
与微生物出租车相反，微生物出租车对外部刺激的策略反应是由像传感器执行器回路一样的复杂化学途径控制的，而人工微型游泳者的出租车是一种纯粹的随机效应，与粒子自推进的非均匀激活有关。我们通过数值和分析技术研究了此类游泳者在时空调制激活介质中的策略反应。在非常快和非常慢的旋转粒子动力学的相反极限中，我们获得了紧密再现数值描述的解析近似。游泳者平均会与激活脉冲的传播方向平行或反平行地漂移，具体取决于脉冲的速度和宽度。与脉冲一致的漂移仅由游泳者执行的主动布朗运动的有限持续长度决定，而相反方向的漂移则由游泳者动力学的弹道和扩散特性的组合产生。
Contrary to microbial taxis, where a tactic response to external stimuli is controlled by complex chemical pathways acting like sensor-actuator loops, taxis of artificial microswimmers is a purely stochastic effect associated with a non-uniform activation of the particles’ self-propulsion. We study the tactic response of such swimmers in a spatio-temporally modulated activating medium by means of both numerical and analytical techniques. In the opposite limits of very fast and very slow rotational particle dynamics, we obtain analytic approximations that closely reproduce the numerical description. A swimmer drifts on average either parallel or anti-parallel to the propagation direction of the activating pulses, depending on their speed and width. The drift in line with the pulses is solely determined by the finite persistence length of the active Brownian motion performed by the swimmer, whereas the drift in the opposite direction results from the combination of the ballistic and diffusive properties of the swimmer’s dynamics.
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影响因子：
3.4
作者：
W. Uspal;W. Uspal;M. N. Popescu;M. N. Popescu;S. Dietrich;S. Dietrich;M. Tasinkevych;M. Tasinkevych
通讯作者：
W. Uspal;W. Uspal;M. N. Popescu;M. N. Popescu;S. Dietrich;S. Dietrich;M. Tasinkevych;M. Tasinkevych
影响因子：
1.8
作者：
Ebbens, S.;Gregory, D. A.;Golestanian, R.
通讯作者：
Golestanian, R.
影响因子：
16.6
作者：
B. ten Hagen;F. Kümmel;R. Wittkowski;D. Takagi;H. Löwen;C. Bechinger
通讯作者：
B. ten Hagen;F. Kümmel;R. Wittkowski;D. Takagi;H. Löwen;C. Bechinger
塑造反应扩散系统中的波型
DOI：
10.1103/physreve.90.062911
发表时间：
2014
期刊：
Physical review. E, Statistical, nonlinear, and soft matter physics
影响因子：
--
作者：
J. Löber;S. Martens;H. Engel
通讯作者：
H. Engel
变形虫盘基网柄菌的行为主要受天然 cAMP 波的时间动态调节。
影响因子：
--
作者：
Wessels,D;Murray,J;Soll,DR
通讯作者：
Soll,DR