Self-propulsion of active colloids via ion release: theory and experiments
Visualitza/Obre
10.1103/PhysRevLett.124.108001
Inclou dades d'ús des de 2022
Cita com:
hdl:2117/343308
Tipus de documentArticle
Data publicació2020-03-13
EditorAmerican Institute of Physics (AIP)
Condicions d'accésAccés obert
Tots els drets reservats. Aquesta obra està protegida pels drets de propietat intel·lectual i
industrial corresponents. Sense perjudici de les exempcions legals existents, queda prohibida la seva
reproducció, distribució, comunicació pública o transformació sense l'autorització del titular dels drets
Abstract
We study the self-propulsion of a charged colloidal particle that releases ionic species using theory and experiments. We relax the assumptions of thin Debye length and weak nonequilibrium effects assumed in classical phoretic models. This leads to a number of unexpected features that cannot be rationalized considering the classic phoretic framework: an active particle can reverse the direction of motion by increasing the rate of ion release and can propel even with zero surface charge. Our theory predicts that there are optimal conditions for self-propulsion and a novel regime in which the velocity is insensitive to the background electrolyte concentration. The theoretical results quantitatively capture the salt-dependent velocity measured in our experiments using active colloids that propel by decomposing urea via a surface enzymatic reaction.
CitacióDe Corato, M. [et al.]. Self-propulsion of active colloids via ion release: theory and experiments. "Physical review letters", 13 Març 2020, vol. 124, núm. 10, p. 108001:1-108001:6.
ISSN0031-9007
Versió de l'editorhttps://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.124.108001
Fitxers | Descripció | Mida | Format | Visualitza |
---|---|---|---|---|
Ionic_self_diffusophoresis_resubmission_FINAL.pdf | 726,4Kb | Visualitza/Obre |