Deposition and alignment of fiber suspensions by dip coating
本研究针对非布朗纤维悬浮液浸涂过程开展实验,证实纤维夹带由其直径主导且阈值标度与球形颗粒类似,同时揭示了平板与圆柱棒基底上纤维取向的差异规律。
2023-05-01 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Contactless Transport and Mixing of Liquids on Self-Sustained Sublimating Coatings
液体和胶体悬浮液与表面相互作用时的受控处理,针对广泛的相关功能,在科学,技术和自然界中非常重要。当需要在微流体装置中处理小体积的液体时,固液界面上的污染和由于在输送通道上的粘附而导致的液体损失是两个非常常见的问题,其可以显著改变过程结果,例如化学反应效率或悬浮液的纯度和最终浓度。因此,毫不奇怪,已经开发了悬浮和包括非润湿表面的最小接触运输方法,以最大限度地减少液体和表面之间的相互作用。在这里,我们展示了非接触式表面悬浮和液滴的运输,实现了利用和维持自然升华的固体二氧化碳涂层基板,以产生一个连续的支持蒸汽层。实验和理论上研究了这种技术在处理极端表面张力和运动粘度值的液体中的能力和局限性。该升华涂层能够排斥许多粘性和低表面张力的液体,胶体悬浮液,以及非牛顿流体,以及显示出突出的全憎性能。最后,我们展示了升华如何可以用于液体运输,混合和滴聚结,与升华层涂覆在下面的基板与预制通道,赋予omnphobicity与一个简单的物理方法,而不是化学的。
2017-04-03 physics.flu-dyn
Thin-film flows of granular suspensions on a solid surface
本文综述了颗粒悬浮液在固体基底上铺展的薄膜流动动力学,重点分析了液滴铺展与浸涂两种典型情形中自由表面与悬浮液微观结构的耦合效应。
2025-10-13 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Patterned deposition at moving contact lines
当一种简单或复杂的液体从光滑的固体基底上退去时,它通常会留下一种均匀或结构化的沉积物。在后退的非挥发性纯液体的情况下,取决于弯月面的后退速度和系统的润湿性质,沉积物可以是液膜或液滴的排列。对于含有挥发性成分的复杂液体,例如,在聚合物溶液和颗粒或表面活性剂悬浮液中,沉积物可以是均匀的或结构化的溶质层,其结构范围从可以通过液滴的六边形或正方形排列与后退接触线正交或平行的线图案到复杂的分层结构。我们回顾了一些最近的实验和建模方法,特别侧重于介观水动力长波模型。结论部分提出了有待解决的问题,并对未来的发展进行了展望.
2013-07-03 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Controlling Turbulent Flows in Compressible Active Liquid Crystals
University of California Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校);Emory University(埃默里大学);Brandeis University(布兰迪斯大学)
基于光图案化准二维活性悬浮液实验,发展可压缩活性向列相连续介质理论,以压缩率为调节旋钮,引导活性湍流,稳定动力学稳态,确立压缩率为活性向列相悬浮液密度变化和湍流的控制参数。
2026-10-16 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.flu-dyn
Capillary filtering of particles during dip coating
从液浴中取出的物体被涂上一层薄薄的液体。与液体一起,存在于浴中的诸如颗粒的杂质可以被转移到被撤回的衬底。夹带的颗粒局部改变膜的厚度,从而改变涂层的质量和性质。在这项研究中,我们表明,它是可能的夹带的液体单独和避免污染的基板,在足够低的撤回速度在稀释的悬浮液。使用一个模型系统组成的板退出液体浴,我们观察到,颗粒可以保持被困在弯月面施加阻力毛细作用力夹带。我们表征不同的夹带制度的撤回速度增加:从一个纯的液体膜,到一个液体膜含有颗粒簇,并最终个别颗粒。这种毛细管过滤是防止从污染浴中取出的底物污染的有效屏障,并发现了防止生物污染的应用。
2020-11-27 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Self-organized flows in phase-synchronizing active fluids
许多活跃的生物粒子,如游动的微生物或运动蛋白质,确实通过周期性的形状序列对它们的环境起作用。粒子之间的相互作用可以导致其占空比的相位同步。在这里,我们考虑集体动力学在悬浮液中的这种活性粒子通过流体力学耦合。我们证明了出现的非平衡态的特点是固定的模式流和强大的单向泵浦状态下的限制。此外,相位同步状态的悬浮液表现出空间上强大的嵌合体模式,其中同步和相位各向同性区域共存于同一系统内。这些发现为斑图形成提供了一条新的途径,可以指导新活性材料的设计。
2022-07-24 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Dewetting Fingering Instability in Capillary Suspensions: Role of Particles and Liquid Bridges
该研究借助透明提升式 Hele-Shaw 池和高速成像,揭示微米颗粒、纳米颗粒及次级液体对毛细悬浮液拉伸去润湿指状不稳定性的不同调控作用。
2025-02-20 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Single particles accelerate final stages of capillary break up
悬浮液的液滴形成存在于许多工业和技术过程中,例如涂料和食品工程。虽然有限时间的奇异性的最小颈部直径在毛细管破裂的简单液体可以描述由众所周知的自相似性解决方案,捏的非布朗悬浮液依赖于在一个复杂的方式上的颗粒动力学在变细的线程。在这里,我们专注于非常稀的制度,长丝只包含孤立的珠,以确定物理机制,导致显着加速观察到的长丝变薄。这种加速状态的特征在于具有增强的曲率的细丝的不对称形状,所述增强的曲率取决于毛细管线内的颗粒的尺寸和空间分布。
2015-06-12 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Spreading and fragmentation of particle-laden liquid sheets
液膜的碎裂产生液滴的集合。液滴的尺寸分布对喷雾的涂覆效率和污染物的传输具有相当大的影响。虽然许多工艺通常使用颗粒悬浮液,但颗粒对片材的铺展动力学及其随后的破碎的影响迄今为止被认为是可以忽略的。在本文中,我们考虑实验的瞬态悬浮片,径向扩展。我们表征的液体片的动力学和破碎过程中的颗粒的影响。我们强调,颗粒的存在修改的厚度,并降低了液体片的稳定性。我们的研究表明,颗粒可以显着修改通过毛细效应的液膜的动力学,即使体积分数远小于最大包装。
2020-04-28 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Deposition of a particle-laden film on the inner wall of a tube
在毛细管中液体的抽出或液体段塞的平移导致在内壁上沉积薄膜。当液体中存在颗粒或污染物时,如果液膜足够厚,则颗粒或污染物沉积并污染管。在这篇文章中,我们实验研究的条件下,颗粒沉积在空气入侵过程中的毛细管最初充满了稀悬浮液。我们发现,在膜中的颗粒的夹带是由颗粒和管半径的比率和与前端速度相关联的毛细管数控制。我们还开发了一个模型,建议最佳的操作条件,以避免在撤回悬浮液的污染。这种沉积机制也可以通过控制颗粒在通道内壁上的沉积而在涂覆过程中发挥作用。
2020-10-29 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Mesoscale simulation of soft particles with tunable contact angle in multi-component fluids
流体界面上的软颗粒在我们日常生活的许多方面发挥着重要作用,例如食品工业,油漆和涂料以及医疗应用。分析方法无法描述许多软颗粒悬浮液的复杂动力学的紧急影响,而实验通常只捕获散装性质或需要侵入性方法。因此,计算方法是补充实验工作的重要工具。然而,需要一种有效的和通用的数值方法来模拟许多软颗粒的稠密悬浮液。本文基于格子玻尔兹曼方法,提出了一种模拟多组分流体中软颗粒在流体-流体界面处及其附近的方法,并对颗粒吸附到流体-流体界面时由于流体-结构耦合而产生的平衡形状误差进行了表征。此外,我们表征的颗粒表面的优先接触角和颗粒的柔软度上的质心相对于流体界面的垂直位移的影响。最后,我们证明了我们的模型的能力,通过模拟一个软胶囊吸附到流体-流体界面上的剪切流平行的界面,和覆盖的液滴悬浮在另一种流体中的软颗粒具有不同的润湿性。
2019-08-30 cond-mat.soft physics.comp-ph physics.flu-dyn
Drop Impact Dynamics of Complex Fluids: A Review
本文综述了非牛顿复杂流体(聚合物流体和颗粒悬浮液)液滴撞击固体表面的动力学研究进展,总结了最新实验、理论与计算成果,并指出了未来研究方向与挑战。
2024-06-05 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Obstacle-tuned transition from chaotic to coherent vortex flows and odd diffusion in chiral active fluids
本文通过理论预测和流体动力学模拟,研究了旋转胶体与周期性障碍物的相互作用,发现可通过转子密度和障碍物尺寸调控稳态涡旋与活性湍流的相对主导地位,并揭示了奇数扩散通量在有限阻塞下增强有效扩散输运的机制。
2025-08-21 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph physics.flu-dyn