Neue Veröffentlichung in Physical Review Letters
Wie im Scallop-Theorem postuliert, erfordert das Schwimmen bei niedrigen Reynoldszahlen die Nicht-Reziprozität der Zeit im Schwimmerschlag. In unserem Artikel mit dem Titel "Scallop Theorem and swimming at the Mesoscale" verwenden wir ein System aus zwei verbundenen asymmetrischen Teilchen, die beide eine beträchtliche Trägheit aufweisen, und demonstrieren eine gerichtete, kontrollierte Schwimmbewegung, die sogar wechselseitig angetrieben wird. Die Asymmetrie der Auslaufzeiten der Teilchen wirkt wie ein zweiter Freiheitsgrad und erfüllt das Muscheltheorem. Unsere numerischen Gitter-Boltzmann-Simulationen bestätigen das Ergebnis des analytischen Modells, dessen Vorhersagen in anschließenden Experimenten mit magnetischen Teilchen an einer Luft/Wasser-Grenzfläche bestätigt werden.
Diese Forschung ist das Ergebnis einer langjährigen Zusammenarbeit zwischen der theoretischen Abteilung des Helmholtz-Instituts Erlangen-Nürnberg, der Theorie-Gruppe von Prof. A. Smith (Friedrich-Alexander-Universität) und der experimentellen Abteilung von Prof. N. Vandewalle (Universität Lüttich, Belgien).
Unsere Arbeit wurde kürzlich in "Science" und im "InSIDE Magazine" vorgestellt:
- https://www.sciencemag.org/news/2021/05/tiny-symmetric-swimmer-evades-basic-rule-fluid-dynamic
- https://www.gauss-centre.eu/news/research-highlights/article/taking-inspiration-from-microorganisms-researchers-use-hpc-to-propel-magnetocapillary-swimmer-resear/
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Prof. Dr. Jens Harting
Head of Research Department
Raum 5011