Investigations into the complete spreading dynamics of a viscoelastic drop on a spherical substrate
研究了在毛细驱动条件下球形弹性非牛顿液滴在球形基底上的铺展动力学。我们使用简化的Phan Thien Tanner模型来表示弹性非牛顿液滴的流变学。我们把液滴看作是平面上的一个弹坑来计算接触线附近的粘性耗散。遵循与毛细力-粘性力平衡相容的方法，建立了描述铺展过程中接触线时间演化的演化方程。我们表明，从理论计算得到的接触线速度与我们的实验观察相匹配。此外，正如目前的实验观察所证实的，我们的分析认为有效地捕捉到的现象，在后期阶段的蔓延，其中线张力的影响成为主导。流体的粘弹性参数的增量增加了接触线处的粘性耗散效应。可以看出，较高的耗散效应导致液滴在球形基底上的润湿时间的增强。此外，我们已经表明，流体的弹性性质导致在任何时刻的动态接触角的增量相比，其牛顿对应。最后，我们揭示了接触角增加的现象导致液滴完全润湿所需的时间随着流体粘弹性的增加而增加。本文将填补一个空白，仍然影响现有的文献，由于不可用的实验研究的弹性非牛顿液滴在球形基板上的蔓延。
2021-02-15 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Spreading of a viscoelastic drop on a solid substrate
本文研究粘弹性液滴在固体基底上的铺展行为，发现其早期铺展比同粘度牛顿液滴更快且幂律不同，并用接触线附近有效粘度降低及微扰模型解释了该差异。
2023-08-29 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Spreading of graphene oxide suspensions droplets on smooth surfaces
本文通过实验和理论研究了氧化石墨烯悬浮液滴在光滑表面上的最大铺展直径，利用Herschel-Bulkley模型确定特征粘度，并建立能量平衡模型，该模型在不同浓度下均与实验和文献数据吻合良好。
2024-08-12 cond-mat.soft
Fingering instability in Marangoni spreading on a deep layer of polymer solution
由于复杂流体的广泛存在，在自然界和工业生产中，复杂流体自由表面的铺展现象普遍存在。在这里，我们报告的指进不稳定性，发展过程中Marangoni传播的深层聚合物溶液。特别地，波长取决于聚合物溶液的分子量和浓度。我们使用透射晶格法来表征微米尺度的手指高度。我们模型的扩展半径的演变，涉及粘弹性和剪切稀化效应，提出一个更普遍的法律比牛顿流体的传播。对指进不稳定性的成因进行了物理解释，认为指进不稳定性是由于高剪切速率下的正应力引起的大接触角和前缘变形，并据此选择了指进不稳定性的波长。了解药物的扩散机制对气道给药和表面涂层具有重要意义。
2020-08-13 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Weakly adhesive suspension shows rate-dependence in oscillatory but not steady shear flows
我们报告的非胶体颗粒悬浮液中的牛顿溶剂在40%的固体体积分数的流变测量。在振荡剪切（OS）流中发现了一个异常的、频率依赖的复数粘度，而在稳态剪切（SS）流中在相同的剪切速率下发现了一个恒定的动态粘度。我们发现，这种矛盾产生于OS和SS之间的微观结构差异，介导的弱粒子间的力量。代理颗粒悬浮液的离散元模拟证实了这一假设，并揭示了粘附诱导的剪切变稀机制，仅在OS中具有-1/5的斜率，与实验一致。
2020-06-08 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Spreading of granular suspensions on a solid surface
我们研究了非布朗球悬浮在固体基底上的牛顿液体中的悬浮液的传播。我们表明，传播动力学是很好地描述了经典的Cox-Voinov定律提供的流体粘度的值，出现在毛细管数的问题被调整到一个值，这取决于颗粒的大小和体积分数在一个非平凡的方式。我们证明，这种行为是一个签名的能力的颗粒接近接触线足够接近影响耗散。
2020-04-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.flu-dyn
Drop impact experiments of non-Newtonian liquids on micro-structured surfaces
牛顿液体在亲水和疏水表面上的铺展动力学已经被广泛研究，并且在过去的几年中，其行为已经被广泛探索。然而，非牛顿液体的跌落冲击仍需进一步研究。Luu和Forterre（J. Fluid Mech.，632，2009）成功地发现了亲水表面上屈服应力流体的标度律。当在超疏水表面上进行撞击时，他们还发现了有趣但无法解释的机制。在这项工作中，我们进行了两种类型的非牛顿液体的微图案化的表面上的跌落冲击实验：一个显示剪切增稠行为，另一个显示剪切变稀。我们的研究结果表明，一个典型的剪切增稠液体玉米淀粉-至少是一个相对较低的浓度为30\%w/w-根据牛顿液体的标度律扩展，而粘弹性液体卡波普表现为Luu和Forterre预测的亲水表面上的影响，但表现出不同的标度律时，他们的超疏水表面的影响。
2017-06-18 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Rapid wetting of shear-thinning fluids
使用实验和数值模拟，我们调查的自发蔓延的小滴的水甘油（牛顿）和水聚合物（剪切稀化）解决方案在光滑表面上。我们发现，在第一毫秒的扩展的剪切稀化的解决方案是相同的扩展的水，无论聚合物的浓度。相比之下，甘油水溶液显示出不同的行为，即比水显著更慢的铺展速率。在初始快速铺展阶段，抵抗润湿的主要力是惯性力和接触线摩擦力。对于甘油溶液，甘油浓度的增加有效地增加了接触线摩擦，导致增加的抗润湿性。然而，对于聚合物溶液，聚合物浓度的增加不会改变接触线摩擦。因此，接触线处的能量耗散不能通过改变剪切稀化流体的添加剂的量来控制。在快速润湿状态下，剪切稀化流体在光滑表面上的铺展速率的降低只能通过增加溶剂粘度来实现。我们的研究结果对相变应用具有重要意义，其中快速铺展速率的控制是核心，例如防冰和焊接
2022-08-24 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Elasto-viscoplastic Spreading: from Plastocapillarity to Elastocapillarity
本研究针对表面张力下的弹黏塑性液滴铺展问题，结合VOF方法与EVP本构模型开展数值模拟，揭示铺展动力学与平衡形状规律，可为涂层、喷墨及3D打印等应用提供支撑，也拓展了多相界面现象的研究框架。
2023-06-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.comp-ph
Films, layers and droplets: The effect of near-wall fluid structure on spreading dynamics
我们提出了一个在非常小的尺度上的固体基板上的液滴的传播的研究。我们专注于政权的有效润湿能（结合势）和表面张力的影响显着影响稳定和扩散液滴。特别是，我们专注于强大的包装和分层效应，在液体附近的基板由于潜在的密度振荡所造成的吸引力的基板-液体相互作用的流体。我们表明，这种现象可以描述的薄膜（或长波或润滑）模型，包括振荡Derjaguin（或分离/结合）的压力，并探讨它对稳定的液滴形状和液滴的扩散动力学的影响，吸附（或前体）层和完全干燥的基板。在分子尺度上，通常使用的具有控制吸附层高度的单个优选最小值的两项结合势不足以捕获由近壁层状分子堆积引起的丰富行为。吸附层的厚度通常为亚单层，即，沿着该层的动力学由导致扩散动力学的单粒子跳跃组成，而不是标准薄膜模型中隐含的集体流体动力学运动。因此，我们修改的模型，以这样一种方式，对于较厚的膜的标准流体动力学理论是实现的，但对于非常薄的层的扩散方程恢复。
2017-01-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Four stages of droplet spreading on a spherical substrate and in a spherical cavity -Surface tension vs line tension and viscous dissipation vs frictional dissipation-
对非牛顿幂律流体的帽状球形液滴在完全光滑球形基底上的铺展进行了理论研究。凸球面基板和凹球面腔与光滑或粗糙的表面被认为是。粗糙基底上的液滴由Wenzel或Cassie-Baxter模型建模。考虑了表面张力和线张力这两个铺展驱动力的来源。同时，考虑了块体内部的粘性耗散和接触线处的摩擦耗散两种能量耗散途径。一个组合理论的传播在一个球形基板上构建包括这四个因素。扩散过程分为四个阶段，每个阶段都由两种驱动力和两种耗散力之一控制。发现动态接触角$θ$在每个阶段具有特征时间（$t$）依赖性。它不一定遵循标准幂律$θ\sim t^{-α}$。相反，弛豫可以是幂律，其指数$α$不同于平坦衬底上的指数，或者其可以是指数的，或者其可以在有限时间内完成。因此，各种传播场景上的球形基板和球形腔的预测。
2018-12-15 cond-mat.soft
Fingering instability of a suspension film spreading on a spinning disk
通过流动显示实验研究了悬浮液薄膜在旋转圆盘上的铺展及伴随的接触线不稳定性。临界半径的不稳定性的发病显示出的颗粒分数（$ϕ_{p}$）的增加，然后略有下降，在研究的最高值$ϕ_{p}$的增加，而不稳定波长（$λ$）表现出非单调的依赖性。在较低的$ϕ_{p}$下，$λ$的值接近于部分润湿液体的值，它随着$ϕ_{p}$的增加而减小到最小值，然后在最大值$ϕ_{p}$处再次增加。根据Cook { \it et al.}推导的悬浮液薄膜方程的线性稳定性分析，讨论了$λ$的非单调趋势。[载有颗粒的薄膜的线性稳定性，Eur.物理学杂志：规格顶部{ \bf 166}，77（2009）]和Balmforth { \it等人} [粘塑性膜的表面张力驱动指进，J. Non Newtonian Fluid Mech. { \bf 142}，143（2007）]。
2016-06-09 cond-mat.soft
High-Frequency Nanofluidics: An Experimental Study using Nanomechanical Resonators
在这里，我们应用纳米机械谐振器的振荡流体动力学的研究。一个高谐振频率的纳米机械谐振器产生一个快速振荡流在周围的气体环境中的流动的性质进行了研究，通过流动谐振器的相互作用。在探索的宽频率和压力范围内，我们观察到在$ωτ\approx 1$处从牛顿流到非牛顿流的转变的迹象，其中$τ$是适当定义的流体弛豫时间。得到的实验数据似乎是在密切的定量协议与理论，预测纯弹性流体响应为$ωτ\to \infty$。
2007-05-02 cond-mat.other cond-mat.soft nlin.CD
Cortex-driven cytoplasmic flows in elongated cells: fluid mechanics and application to nuclear transport in Drosophila embryos
本文提出两种数学模型表征细长细胞中皮层收缩驱动的细胞质流动，并精确求解流场，揭示了Drosophila胚胎发育中皮层流动实现细胞核近乎最优轴向分布的机制。
2023-10-19 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.flu-dyn
Lubricated axisymmetric gravity currents of power-law fluids
冰川在其基岩上的运动或沿着固体表面的液滴在这些基底被润滑时可能变得不稳定。以前的研究模拟这样的系统耦合重力流（GC）组成的一种流体，润滑另一种流体的流动，并有两个传播的前线。当两种流体均为牛顿流体且流量恒定时，得到了整体相似解，而当顶部流体为应变率软化时，两种流体前缘的演化指数不同。在这里，我们探索理论和数值计算，这样的润滑GC在一个模型，描述了轴对称传播的幂律流体的顶部的牛顿流体，这两种流体的排放是幂律的时间。我们发现，该模型承认相似的解决方案，只有在特定的情况下，包括纯牛顿的情况下，为一定的排放指数，在渐近极限的流体粘度比，并在附近的流体的前线。通常，每个流体前缘具有幂律时间演化，其具有与相应流体的非润滑GC类似的指数，并且取决于两种流体性质的截距。因此，我们确定了两种机制，通过这种机制，内部润滑流体前锋超过外部流体前锋。我们的理论的许多方面都与最近的实验室实验相一致。不确定性表明，水力压裂或壁滑可能是重要的前线附近。这一理论可能有助于理解各种系统的动力学，包括浪涌和冰流。
2021-07-04 cond-mat.soft physics.flu-dyn physics.geo-ph
Transient Elasticity -- A Unifying Framework for Thixotropy, Polymers, and Granular Media
Universität Tübingen（蒂宾根大学）
本文提出瞬态弹性理论，统一解释粘性流体、聚合物和颗粒介质的非牛顿行为，通过弹性松弛和双温模型解释粘性流体的非牛顿特性。
2026-09-22 cond-mat.soft
Viscoelasticity of biomimetic scale beams from trapped complex fluids
研究仿生鳞片梁中受困复杂流体的非线性粘弹性行为，开发能量解析模型揭示几何与流变耦合的耗散机制，为软体机器人设计提供新思路。
2025-05-27 cond-mat.soft math-ph math.MP
Arrested development and traveling waves of active suspensions in nematic liquid crystals
该研究用 Ericksen–Leslie 模型分析向列液晶中的稀活性粒子悬浮液，揭示流体弹性如何将弯曲不稳定性停滞为稳态行波，并给出渐近解析与模拟验证。
2025-06-08 cond-mat.soft q-bio.CB
