柱狀流體膜的靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)性質(zhì)研究.pdf

1、該文在簡(jiǎn)要介紹了Helfrich的彈性理論及膜方程的基礎(chǔ)上,開(kāi)創(chuàng)性地引入Taylor級(jí)數(shù)法,在軸對(duì)稱膜的邊界條件下,對(duì)Helfrich膜方程以Taylor級(jí)數(shù)法求解,統(tǒng)一地得到了目前已知的兩個(gè)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(xué)方程.由于開(kāi)口的柱狀膜的不穩(wěn)定性,對(duì)柱狀膜的研究只能采取近似方法.利用環(huán)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)近似,我們得到了無(wú)限長(zhǎng)柱狀膜的方程,但此方程沒(méi)有給出任何有用的信息;利用球拓?fù)浣?無(wú)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(shù)的一個(gè)取值范圍,所以,球拓?fù)浣票拳h(huán)拓?fù)浣聘鼘?shí)用一些.同時(shí),通過(guò)我們的分析,發(fā)現(xiàn)Helfrich方程中積分常數(shù)C為零的情況僅適用于具有球拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的膜泡. 在光鑷的作用下,柱狀膜表現(xiàn)出令人驚訝的動(dòng)力學(xué)行為,即珠鏈狀結(jié)構(gòu)的形成及其發(fā)展后期的水珠運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象.對(duì)于此動(dòng)力學(xué)行為,該文從膜的微觀結(jié)構(gòu)出發(fā),建立了一個(gè)簡(jiǎn)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(yùn)動(dòng).并且定量計(jì)算了水珠的運(yùn)動(dòng)速度,與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合