Capillary filling in drop merging: dynamics of the four-phase contact point
由于液滴之间形成液-液界面,不混溶液滴的合并与混溶液滴的合并显著不同。不可渗透性需要形成四相接触点,液滴、气体和基底在此相遇。我们表明,这一点有自己独特的动力学,从来没有事先研究。对于非常不同的场景,该点的传播距离遵循时间尺度,如t^{0.5}。平衡驱动力和耗散力的模型与我们的实验相一致。
2021-09-24 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Capillary filling of star polymer melts in nanopores
South China University of Technology(华南理工大学);Max Planck Institute for Polymer Research(马克斯·普朗克聚合物研究所);University of Ioannina(约阿尼纳大学);Institute of Materials Science and Computing, University Research Center of Ioannina (URCI)(约阿尼纳大学研究中心材料科学与计算研究所)
研究星形聚合物熔体在纳米孔中的毛细管填充行为,揭示其拓扑结构对吸湿动力学、吸附和摩擦的影响。
2026-03-10 cond-mat.soft
Capillary Filling Dynamics in Polygonal Tubes
研究多边形管中毛细填充动力学,利用变分原理推导耦合方程,发现预因子随正多边形边数变化而变化。
2025-12-12 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Thermotropic nematic order upon nano-capillary filling
光学双折射和光吸收测量揭示了四个制度的热致性行为的一个致热剂液体(7 CB)后,顺序填充的平行排列的毛细管的直径为12 nm的单片,中孔二氧化硅膜。没有观察到的第一个吸附单层的分子重新取向。在薄膜-凝聚态(厚度小于1 nm)中,发现了一个弱的连续的P-N跃迁,它比T_IN= 305 K时的不连续体跃迁低10 K。毛细凝聚态表现出更明显的,虽然仍然连续的P-N重排,位于4K低于T_IN。这种转变突然消失完全填充的毛细管,我们暂时跟踪到一个10 MPa的拉伸压力释放相关的凹口的消失,在封闭的液体。
2013-04-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Capillary imbibition in a diverging flexible channel
研究两端固定柔性薄片间的毛细渗吸,发现弹性使发散柔性通道比平行通道填充更快,并给出避免坍塌的临界刚度和最优倾斜角。
2023-08-11 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Capillary condensation between parallel walls of unequal length
研究不等长度平行壁间毛细凝聚的宏观理论,揭示几何结构对凝聚起始和抑制的决定作用。
2025-12-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamic effective mass of granular media
我们开发的概念,频率依赖的有效质量,M(ω),堵塞的颗粒材料,占据一个刚性腔的填充率为48%,其余的体积是正常的室内条件或控制湿度的空气。M(Ω)的主要特征提供了颗粒介质中声模耗散、弹性和老化效应的特征。我们进行湿度控制的实验和解释的数据在一个连续模型和“陷阱”模型的热激活毛细管桥在接触点。结果表明,在颗粒材料的衰减显着影响的动力学之间的接触处的粗糙的毛细凝聚。
2016-03-28 cond-mat.soft
Capillary rise of water in hydrophilic nanopores
我们报告的毛细上升的水在三维网络的亲水性二氧化硅孔与3.5nm和5 nm的平均半径,分别(多孔Vycor整料)。我们发现经典的平方根的时间卢卡斯-沃什伯恩法律的吸胀动力学在整个毛细管上升时间长达16小时的调查。假设我们假设在二氧化硅壁处存在两个预吸附的强结合的水分子层,这对应于二氧化硅纳米孔中水流的负速度滑移长度为-0.5nm,我们可以通过孔中心的水的保留流动性和毛细作用来描述填充过程。这种预期的分区在两个动态组件反映了结构热力学分区在强烈的二氧化硅结合水层和毛细冷凝水的孔隙中心,这是记录的吸附等温线测量。
2009-06-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.bio-ph
Charge storage in nanotubes: the case of a 2-1 electrolyte
我们考虑与窄纳米管接触的2-1电解质,其仅允许沿轴的一维存储。不对称性不允许零电荷电位的先验定义;相反,自然参考是两种离子具有相同电化学电位的电极电位;后者的值可以作为亲离子性的量度。在这个电位附近,疏离子管充满稀释气体,亲离子管充满一维固体,其中含有大约相同数量的二价离子和单价反离子,这种结构通过管壁上的感应反电荷对库仑相互作用的强烈屏蔽而稳定。通过施加电极电势来填充管表现出两种离子之间的复杂的相互作用模式。
2017-10-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Crossover from Shear-Driven to Thermally Activated Drainage of Liquid-Infused Microscale Capillaries
填充有粘性液体的毛细槽的剪切驱动的排水是与许多工业过程和新型润滑剂注入表面相关的动态润湿现象。先前的工作已经报道,即使当施加大的剪切应力时,毛细管槽的有限长度$L_\infty$也可以保持无限地充满液体。防止充分排水的机制归因于剪切驱动流和自由表面变形引起的毛细管压力驱动的逆流之间的平衡。最终平衡长度$L_\infty$由填充液体的物理性质以及毛细管的几何形状和润湿性唯一地确定。在这项工作中,我们仔细研究的方法,最终的平衡长度$L_\infty$和报告的交叉到一个缓慢的排水制度,不能被描述为传统的动态模型,仅考虑流体动力学和毛细管力。在实验中观察到的缓慢的排水制度,而可以模拟的动力学方程描述了一系列的随机热激活之间的多个亚稳态的过渡所造成的表面缺陷与纳米尺度。我们的研究结果提供了新的见解的关键作用,自然或工程表面粗糙度与纳米尺度的毛细血管和其他动态润湿过程中的吸胀和排水可以发挥微尺度系统。
2016-05-12 cond-mat.soft math-ph math.MP
Adsorption from Binary Liquid Solutions into Mesoporous Silica: A Capacitance Isotherm on 5CB Nematogen/Methanol Mixtures
我们提出了一种电容方法来测量棒状致热原(4-氰基-4 '-戊基联苯,5CB)从二元液体5CB/甲醇溶液中吸附到由半径为5.4 nm的管状孔贯穿的整体式介孔二氧化硅膜在室温下。所得的吸附等温线是经典的II型等温线的气体吸附在介孔介质中的回忆。它的分析从二元溶液中的吸附模型的启发,由Brunauer-Emmett-Teller(BET)的固体表面上的气体吸附的方法,表明第一个吸附单层由平躺(均匀锚定)5CB分子在孔壁。与高5CB浓度的测得等温线相比,吸附模型对吸附的5CB量的低估暗示了中孔中类似于毛细管冷凝的毛细管填充转变,即孔壁处的膜生长被液晶填充孔中心所取代。这里提出的实验方法和热力学分析可以很容易地适应于其他二元液体溶液,从而允许控制填充的介孔材料与非挥发性分子系统。
2021-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Wetting dynamics in an angular channel
我们分析了毛细力驱动的液体填充在一个薄的,稍微膨胀的矩形通道的动力学。我们表明,虽然在通道中的液体$m$的量随时间增加的经典卢卡斯-沃什伯恩定律,$m \propto t^{1/2}$,前因子是非常敏感的变形的通道,因为填充发生的增长的两个部分,散装部分(其中的横截面是完全填充的液体),和手指部分(其中的横截面是部分填充)。我们计算了考虑两部分之间耦合的$m$的时间依赖性,并表明填充的前因子可以通过矩形通道的轻微变形而显着降低,例如,对于0.1%的应变,前因子减少50%。这为先前报道的前因子值的大偏差提供了一个解释。
2021-09-09 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Inhomogeneous Relaxation Dynamics and Phase Behaviour of a Liquid Crystal Confined in a Nanoporous Solid
我们报告的填充分数依赖的介电谱测量的松弛动力学的棒状crossogen 7 CB凝聚在13 nm的二氧化硅纳米通道。在薄膜凝聚态,介电谱主要是缓慢的界面弛豫,而从毛细凝聚态到完全填充,通道中心有一个额外的快速弛豫。静态电容的温度依赖性表明了平均的集体分子取向有序性,表明了一个连续的平行线到平行线(P-N)的转变。与不连续的本体行为相反。用Landau-de-Gennes自由能模型描述了圆柱约束下的相变。在毛细管-凝聚态中的10 MPa的大拉伸压力,由在高度弯曲的液体毛细管处的杨-拉普拉斯压力产生,定量地解释了与完全填充的未拉伸的液体状态相比,P-N转变的下移和增加的分子流动性。的缓慢和快速弛豫的强度提供了本地信息的取向顺序:在核心区域的热致行为是批量样的,即它的特点是突然开始的P-N过渡的顺序。相反,界面有序在P-N转变处呈现连续演化。因此,完全填充的液晶-二氧化硅纳米复合材料的相行为可以通过这些不同的双阶贡献的线性叠加来定量描述。
2015-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Polymeric Liquids in Nanoporous Photonic Structures: From Precursor Film Spreading to Imbibition Dynamics at the Nanoscale
本文利用集成光子晶体的介孔硅膜芯片,通过光干涉光谱原位研究苯乙烯二聚体和五聚体在纳米孔中的前驱膜铺展与渗吸动力学,揭示分子尺寸依赖的输运行为及异常缓慢渗吸机制。
2023-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Wetting boundaries for ternary high density ratio Lattice Boltzmann Method
我们扩展了最近提出的三元自由能晶格玻尔兹曼模型与高密度对比度,将润湿边界在固体壁。这些方法是基于强制和几何方案,与实施优化三元(更一般的高阶多组分)模型。每种方法的优点和缺点都通过进行静态和动态测试来解决,包括取代气相的液体的毛细管填充动力学,以及液滴的训练的自推进运动。此外,我们测量动态角,并表明滑移长度关键取决于平衡值的接触角,以及它是否属于液-液或液-气界面。这些结果验证了模型模拟固体边界附近复杂三元流体动力学问题的能力,例如跌落冲击被润滑层覆盖的固体基底。
2019-04-15 cond-mat.soft physics.flu-dyn