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Numerical prediction of colloidal phase separation by direct computation of Navier–Stokes equation

npj Computational Materials 2019年第1期5卷 806-814页

作者： michio tateno Hajime Tanaka Department of Fundamental Engineering Institute of Industrial ScienceUniversity of Tokyo4-6-1 KomabaMeguro-kuTokyo 153-8505Japan

Numerical prediction of out-of-equilibrium processes in soft and bio matter containing liquids is highly ***,it is quite challenging primarily because the motions of the components at different hierarchical levels(e.g.,large colloids and small solvent molecules)are spatio-temporally coupled in a complicated manner via momentum *** we critically examine the predictability of numerical simulations for colloidal phase separation as a prototype example of self-organization of soft materials containing a *** use coarse-grained hydrodynamic simulations to tackle this problem,and succeed in almost perfectly reproducing the structural and topological evolution experimentally observed by three-dimensional confocal microscopy without any adjustable ***,comparison with non-hydrodynamic simulations shows the fundamental importance of many-body hydrodynamic interactions in colloidal phase *** predictive power of our computational approach may significantly contribute to not only the basic understanding of the dynamical behavior and self-organization of soft,bio and active matter but also the computer-aided design of colloidal materials.

关键词： materials. separation hydrodynamic

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