文章研究了活性Janus粒子在一维对流卷阵列中的扩散行为。通过数值模拟发现，与被动粒子不同，活性粒子的空间分布呈现非均匀性，其扩散行为受自推进速度与临界值的相对大小影响显著。低速时，粒子表现出类似被动粒子的对流增强扩散；高速时，扩散主要由边缘对流主导。研究揭示了噪声、自推进和几何约束三者共同作用对活性物质扩散特性的影响，为微流体器件设计提供了理论依据。
活性粒子的扩散行为是当前跨学科研究的热点问题。Janus粒子作为典型的自推进微泳体，其扩散特性在药物递送、微流控器件等领域具有重要应用价值。文章结合对流阵列中的胶体分散与活性布朗运动两个前沿方向，系统研究了受限几何下活性粒子的独特扩散机制。
研究采用二维朗之万方程描述Janus粒子在对流卷阵列中的动力学行为。模型中包含三个关键参数：自推进速度v0、平动扩散系数D0和转动扩散系数Dθ。通过无量纲化处理，将系统特征尺度L和最大对流速度U0设为基准量，重点分析高佩克莱数（Pe≫1）条件下的扩散行为。
活性粒子表现出显著的空间聚集效应。低速时粒子沿对流卷边界层循环运动；超过临界速度vc后，粒子在阵列边缘形成双峰分布。这种非均匀分布是噪声、自推进和几何约束共同作用的结果，在无边界条件的二维系统中不会出现。
当自推进速度低于vc时，扩散表现为经典的对流增强模式；超过vc后，边缘对流主导的扩散机制开始显现。特别地，在中等速度区间（vc 转动扩散系数Dθ对扩散行为具有调控作用。当Dθ超过特征值时，粒子恢复类被动扩散行为；而当Dθ低于临界值Dθ*时，边缘切换机制受阻，导致扩散系数急剧降低。 研究结果对微流控器件中活性物质的操控具有指导意义。通过调节对流强度、粒子自推进速度等参数，可以实现对活性粒子扩散行为的精确控制。未来可在实验系统中验证这些理论预测，并探索更复杂流场条件下的活性物质输运特性。3.3 角噪声的影响
4. 应用与展望
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