PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Reports on Progress in Physics· 2015Q1· Derleme

Mikroyüzücülerin fiziği—tek parçacık hareketi ve kolektif davranış: bir derleme

Physics of microswimmers—single particle motion and collective behavior: a review

J Elgeti, R G Winkler, G Gompper

Kısa özet

Bu derleme, viskozitenin ataleti domine ettiği düşük Reynolds sayılarında mikroyüzücülerin sıvılarda nasıl hareket ettiğini ve etkileşimde bulunduğunu yöneten fiziği sentezlemektedir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Mikroyüzücüler, akışkan sürtünmesi ve viskozitenin hakim olduğu düşük Reynolds sayılarında gerçekleşir.
  • Biyolojik itki, dönen kamçılar (bakteriler) ve kamçı benzeri hareketleri (ökaryotlar) içerir.
  • Yapay mikroyüzücüler, hareket için enerji dönüşümü için potansiyel olarak daha verimli alternatif konseptler sunar.
  • Derleme, bireysel yüzücü dinamiklerini, yüzey etkileşimlerini ve kolektif olguları kapsar.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Locomotion and transport of microorganisms in fluids is an essential aspect of life. Search for food, orientation toward light, spreading of off-spring, and the formation of colonies are only possible due to locomotion. Swimming at the microscale occurs at low Reynolds numbers, where fluid friction and viscosity dominates over inertia. Here, evolution achieved propulsion mechanisms, which overcome and even exploit drag. Prominent propulsion mechanisms are rotating helical flagella, exploited by many bacteria, and snake-like or whip-like motion of eukaryotic flagella, utilized by sperm and algae. For artificial microswimmers, alternative concepts to convert chemical energy or heat into directed motion can be employed, which are potentially more efficient. The dynamics of microswimmers comprises many facets, which are all required to achieve locomotion. In this article, we review the physics of locomotion of biological and synthetic microswimmers, and the collective behavior of their assemblies. Starting from individual microswimmers, we describe the various propulsion mechanism of biological and synthetic systems and address the hydrodynamic aspects of swimming. This comprises synchronization and the concerted beating of flagella and cilia. In addition, the swimming behavior next to surfaces is examined. Finally, collective and cooperate phenomena of various types of isotropic and anisotropic swimmers with and without hydrodynamic interactions are discussed.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Reports on Progress in Physics, 2015 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Yoğun Madde Fiziği

Condensed Matter PhysicsPhysics and Astronomy