柱狀流體膜的靜力學和動力學性質研究.pdf

1、該文在簡要介紹了Helfrich的彈性理論及膜方程的基礎上,開創(chuàng)性地引入Taylor級數法,在軸對稱膜的邊界條件下,對Helfrich膜方程以Taylor級數法求解,統一地得到了目前已知的兩個特解:常平均曲率曲面和紅血球形狀解. 該文還研究了柱狀膜的靜力學方程.由于開口的柱狀膜的不穩(wěn)定性,對柱狀膜的研究只能采取近似方法.利用環(huán)拓撲結構近似,我們得到了無限長柱狀膜的方程,但此方程沒有給出任何有用的信息;利用球拓撲近似,無論直接變分還是間接

2、變分,都給出了一組條件,規(guī)定了參數的一個取值范圍,所以,球拓撲近似比環(huán)拓撲近似更實用一些.同時,通過我們的分析,發(fā)現Helfrich方程中積分常數C為零的情況僅適用于具有球拓撲結構的膜泡. 在光鑷的作用下,柱狀膜表現出令人驚訝的動力學行為,即珠鏈狀結構的形成及其發(fā)展后期的水珠運動現象.對于此動力學行為,該文從膜的微觀結構出發(fā),建立了一個簡單的模型,解釋了珠鏈狀膜的形成以及光鑷熄滅后水珠的運動.并且定量計算了水珠的運動速度,與實驗結果吻合