رفتار ذرات خودران مغناطیسی در حضور میدان مغناطیسی همگن خارجی

رفتار شناگرهای مغناطیسی در حضور میدان مغناطیسی در این مقاله شبیه‌سازی شده‌ است. سیستم مورد بررسی از شناگرها یا ذرات کروی خودران مغناطیسی معلق در یک جعبه تشکیل می‌شود. میدان مغناطیسی همگن با تقارن دایره‌ای در این پژوهش به‌کار برده شده و از برهم‌کنش‌های ذره با ذره، ذره با دیواره و برهم‌کنش‌های دوقطبیدوقطبی نیز صرفنظر شده ‌است. برای توضیح حرکت ذرات از معادلۀ لانژون و برای تحول تابع توزیع چگالی احتمال از معادلۀ فوکرپلانک استفاده شده‌ است. حل این معادلات در حالت پایا، رفتار جمعی این ذرات مغناطیسی را نشان می‌دهد. ذرات در غیاب میدان مغناطیسی به‌طور یکنواخت در فضای جعبه پخش می‌شود. حرکت ذرات را می‌توان با اعمال میدان مغناطیسی خارجی کنترل کرد. ذرات در حضور میدان مغناطیسی همگن خارجی در مرزهای جعبه متمرکز می‌شود و اگر میدان مغناطیسی تابع نمایی فاصله باشد، ذرات در وسط کانال جمع می‌شود. این نوع پژوهش‌ها در تحویل هدفمند دارو به بافت‌های آسیب‌دیده و جداسازی ذرات مغناطیسی کاربرد دارد.

Research Paper: Selfpropelled Magnetic Particles in the Presence of an External Homogenous Magnetic Field

In this paper, the behavior of the magnetic swimmers has been simulated in the presence of an external magnetic field. The studied system is formed of spherical selfpropelled particles that have magnetic properties and are suspended in a box. We have applied a homogeneous magnetic field with circular symmetry. The particletoparticle, particletowall, and bipolarbipolar interactions have been ignored. The motion of particles has been described by the Langevin equation, and the FokkerPlanck equation has been used for the expression of the evolution of the probability density distribution function. In the steadystate, solving these equations shows the collective behavior of these magnetic particles. In the absence of an external magnetic field, these particles are smoothly distributed in the box. The motion of particles has been controlled by an external magnetic field. Applying an externally homogeneous magnetic field, these particles are concentrated at boundaries. If the magnetic field is an exponential function of distance, particles will collect in the middle of the box. This type of research has applications in targeted drug delivery to damaged tissues and the separation of magnetic particles.