Inertial effects on rectification and diffusion of active Brownian particles in an asymmetric channel
Notice bibliographique
Résumé
Micro- and nano-swimmers, moving in a fluid solvent confined by structures that produce entropic barriers, are often described by overdamped active Brownian particle dynamics, where viscous effects are large and inertia plays no role. However, inertial effects should be considered for confined swimmers moving in media where viscous effects are no longer dominant. Here, we study how inertia affects the rectification and diffusion of self-propelled particles in a two-dimensional, asymmetric channel. We show that most of the particles accumulate at the channel walls as the masses of the particles increase. Furthermore, the average particle velocity has a maximum as a function of the mass, indicating that particles with an optimal mass Mop* can be sorted from a mixture with particles of other masses. In particular, we find that the effective diffusion coefficient exhibits an enhanced diffusion peak as a function of the mass, which is a signature of the accumulation of most of the particles at the channel walls. The dependence of Mop* on the rotational diffusion rate, self-propulsion force, aspect ratio of the channel, and active torque is also determined. The results of this study could stimulate the development of strategies for controlling the diffusion of self-propelled particles in entropic ratchet systems.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».