Capillary imbibition of monodisperse emulsions in confined microfluidic channels
我们研究了单分散乳液在高度h与液滴直径d相当的低纵横比微流体通道中的吸液。对于限制比d/h = 1.2，紧密限制的盘状液滴在通道中移动更慢的平均悬浮速度相比。在驱动吸液的弯月面后面，存在无液滴区域，其通过尖锐的浓度前沿与悬浮区域分离。悬浮液表现出强烈的液滴密度和速度波动，但平均而言，悬浮域保持均匀。对于较弱的限制，d/h = 0.65，球形液滴移动速度比平均悬浮液流，导致在弯月面附近的动态不稳定的高浓度区域的形成。我们描述的宏观悬浮动力学使用线性传输方程的颗粒相通量和悬浮液通量，由当地的压力梯度。偶极粒子相互作用模型解释了观察到的大的密度和速度波动的动力学方面的细长粒子团簇具有不同的取向。
2021-02-04 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Porous silica beads produced by nanofluid emulsion freezing
结果表明，多孔球形粒子可以通过冷冻的二氧化硅纳米粒子的水悬浮液乳化在连续的油相。经过两次冻融循环后，纳米颗粒聚集成絮凝物，其微观结构取决于乳液体积分数和液滴大小。对于低的体积分数，规则的微球产生，而对于大的，不规则的珠与几十微米的半径形成。采用电子显微镜、压汞法和氮气吸附法研究了这些多孔颗粒的典型半径、孔径分布、比表面积和孔网络结构。所有显示出絮凝后由纳米颗粒间间距产生的中孔。出现了意想不到的大孔结构域，这在干燥非乳化悬浮液时未观察到。这种大孔隙度被解释为在过冷期间，就在冻结发生之前的枝晶形成的签名。除了这种额外的大孔隙率，本文中提出的方案也构成了具有原始几何形状，化学成分和孔隙率的多孔材料合成的有前途的基于乳液的路线。
2020-05-25 cond-mat.soft
Destabilization of a flow focused suspension of magnetotactic bacteria
活性物质是一类新的物质，本质上是不平衡的，具有有趣的性质。到目前为止，最近的研究热潮主要集中在这些系统的自发行为-在没有外部约束或驱动-。然而，许多现实生活中的系统在约束下进化，既服从于流，又服从于各种出租车。在目前的工作中，我们展示了一个新的实验系统，开辟了定量调查的方式，和歧视考试，具有挑战性的理论描述这样的系统。我们探索趋磁细菌的行为作为一个特别丰富和多才多艺的一类驱动的问题，这种行为可以在对比和矛盾的刺激下进行研究。特别是，我们证明了竞争驱动的定向磁场和流体动力流导致不仅喷射，但也揭示了一个新的珠光不稳定性。这说明了驱动活性物质的新结构能力。
2016-02-09 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Ultrasonic wave transport in concentrated disordered resonant emulsions
我们展示了如何共振（近场）耦合影响波输运无序介质通过超声波实验在浓悬浮液。样品由共振乳液组成，其中油滴悬浮在液体凝胶中。通过改变液滴浓度，实验证明了独立散射近似的局限性。对于最集中的样品，共振散射体的接近诱导周围介质的重整化，导致散射强度的降低。我们指出了一个最佳的体积分数的油滴的非扩散波运输实验证明。我们的演示在中间液滴浓度的最大散射是非常相关的设计材料的波传输现象，如安德森局域化的研究。
2022-08-24 cond-mat.soft
Pattern formation by injection of air in a non-Brownian suspension
我们研究了在颗粒悬浮液中注入空气的问题。我们使用一个线性Hele-Saw细胞充满了悬浮液，这是由空气取代，导致萨夫曼-泰勒（指法）不稳定性。对于悬浮液，我们使用等密度混合物，其中流体和颗粒具有相同的密度。因此，可以在宽范围内调节颗粒的体积分数。我们讨论的问题，一个有效的细胞内的流变学以及斑图形成作为一个功能的颗粒压实。最后，我们报告的结果稳定的手指和阈值的手指宽度为他们的不稳定。
2005-04-29 cond-mat.soft
Hysteresis in the freeze-thaw cycle of emulsions and suspensions
University of Twente（特温特大学）；Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organization（马克斯·普朗克动态与自组织研究所）
研究了乳液和悬浮液在冻结-解冻循环中的滞后效应，发现颗粒迁移和油滴变形具有可逆性，实验结果与理论模型一致。
2026-04-29 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Electrical conductivity of dispersions: from dry foams to dilute suspensions
我们提出了新的数据的导电性泡沫中的液体分数范围从百分之二到八十。我们比较了一个全面的收集先验数据，我们模型的所有结果与简单的经验公式。我们实现了一个统一的描述，同样适用于干泡沫和乳液，其中液滴高度压缩，以及稀释悬浮液的球形颗粒，其中颗粒分离是大的。在前一个极限中，Lemlich的结果被恢复;在后一个极限中，Maxwell的结果被恢复。
2005-07-18 cond-mat.soft
Drying of complex suspensions
我们调查的3D结构和干燥动力学的复杂混合物的乳液液滴和胶体颗粒，使用共聚焦显微镜。空气侵入并迅速瓦解大的乳液液滴，迫使其内容物以与液滴半径的平方成比例的速率进入周围的多孔颗粒包。相比之下，小液滴不会塌陷，而是保持完整，仅仅是变形。一个简单的模型耦合拉普拉斯压力达西定律正确估计这两个行为分开的阈值半径，和大液滴疏散率。最后，我们使用这些系统，使新的层次结构。
2010-03-31 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Break-up of suspension drops settling under gravity in a viscous fluid close to a vertical wall
在Stokes流态下，采用点力模型，对粘性流体中悬浮液滴在重力作用下靠近垂直壁面的沉降过程进行了实验研究和数值模拟。水滴内外的液体是一样的。悬浮固体重粒子的初始分布在球形体积内是均匀的。在实验和模拟中，悬浮液滴以与无界流体相同的方式定性地演变。然而，通过实验和数值计算都观察到，平均而言，液滴中心距壁的距离h越近，液滴的不稳定时间T和直到破碎所行进的距离L越小，对于大于或相当于液滴直径D的h，T和L与D/h近似线性相关。由于粒子动力学的混沌性质，具有不同随机配置的粒子的单个液滴的去稳定时间和长度被证明彼此显着不同。
2011-02-24 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Hydrodynamic fluctuations in confined emulsions
当一组粒子流体动力学相互作用时，它们通常会显示出大规模的瞬态结构，例如沉降粒子中的漩涡[1]或剪切悬浮液中的胶体串[2]。了解这些非平衡波动是一个非常困难的问题，但他们是非常重要的广泛的过程，包括化妆品或油漆膜中的颜料沉积，微流体液滴的运输，…所有这些样本都涉及刚性约束流体，我们在本文中考虑。我们解决集体动力学的非布朗液滴巡航在浅微通道。我们提供了一个全面的表征其时空密度波动。我们表明，密度激发自由传播在所有尺度，并在所有方向上，即使粒子既不受势也不惯性。我们引入一个理论，定量地说明我们的实验结果。通过这样做，我们证明了这种非平衡系统的波动谱是由真正的远程流体动力学相互作用和局部碰撞的组合。
2013-01-23 cond-mat.soft
The Jamming Perspective on Wet Foams
泡沫、乳液、胶体悬浮液和颗粒状介质等各种无定形材料可{ \em堵塞}成刚性、无序状态，其中它们在屈服之前承受有限的剪切应力。干扰过渡已被广泛研究，特别是在无摩擦，软，纯排斥球的计算机模拟。泡沫和乳液是最接近该模型的实现，并且在泡沫中，（非）堵塞点对应于湿限，其中气泡变成球形并且刚好形成接触。在这里，我们勾勒的相关性的堵塞的角度来看，泡沫的几何形状和流动-也讨论了泡沫的研究可能对理论研究堵塞的影响。我们首先简要回顾了这些系统中的无序的关键作用的见解，最终在故障的仿射假设，基础上丰富的力学附近的干扰。其次，我们讨论了如何关键的理论预测，如平方根缩放的接触数与包装分数，和非平凡的作用的混乱和波动的流动已经观察到在实验中的二维泡沫。第三，我们讨论了一个缩放模型的流变性的无序介质，似乎捕捉泡沫，乳液和软胶体悬浮液的流动的关键特征。最后，我们讨论如何最好地面对这个模型的预测与实验数据。
2011-10-05 cond-mat.soft
Mixtures of foam and paste: suspensions of bubbles in yield stress fluids
我们研究了泡沫和膏体的混合物的流变行为，它可以被描述为气泡在屈服应力流体中的悬浮液。模型系统是通过混合单分散水性泡沫和浓乳液设计的。悬浮液的弹性模量随气泡体积分数的增加而减小。当弹性毛细管数（定义为糊剂弹性模量与气泡毛细管压力的比率）高时，这种降低变得更加尖锐，这说明了与糊剂相比气泡的软化。相比之下，大多数研究材料的屈服应力不会因气泡的存在而改变。它们的塑性行为由塑性毛细管数决定，塑性毛细管数定义为糊状物屈服应力与气泡毛细管压力的比率。在低塑性毛细管数值，气泡表现为不变形的夹杂物，我们预测，悬浮液无量纲屈服应力应保持接近统一。在大的塑料毛细管数值，我们观察到气泡破裂混合过程中：气泡变形剪切。最后，在最高的气泡体积分数，屈服应力突然增加：这被解释为一个“泡沫屈服应力流体”制度，这发生时，膏介观本构要素被强烈限制在膜之间的气泡。
2013-03-21 cond-mat.soft
Lamellar ordering, droplet formation and phase inversion in exotic active emulsions
我们研究数值的被动各向同性流体和活性极性凝胶的混合物的行为，在存在有利于乳化的表面活性剂。专注于参数的基础自由能有利于在被动限制的层状相，我们表明，非平衡和热力学力之间的相互作用，创造了一系列五花八门的异国情调的乳液。当活性成分是可收缩的（例如，肌动球蛋白溶液），中等活性增强了层状有序化的效率，而强活性有利于在活性基质内产生被动液滴。对于伸展活动（发生，例如，在微管马达悬浮液中），相反，我们观察到不同大小的自发旋转液滴的乳液。通过调整整体组成，我们可以产生高内相乳液，当活性被关闭时，其经历突然的相转化。因此，我们发现，活性提供了一个单一的控制参数，设计复合材料具有惊人丰富的形态范围。
2018-02-18 cond-mat.soft physics.bio-ph
Shear thickening in concentrated suspensions: phenomenology, mechanisms, and relations to jamming
剪切增稠是一种非牛顿行为，其中剪切流体所需的应力随着剪切速率比线性增加得更快。许多颗粒的浓缩悬浮液表现出一种特别引人注目的形式，称为不连续剪切增稠（DST），其中应力随着剪切速率的增加而突然跳跃，并产生类似固体的行为。这种对施加的应力的反直觉反应的最著名的例子发生在玉米淀粉在水中的混合物中。在过去的几年里，这种剪切诱导的固体状行为与其他各种不寻常的流体现象一起，产生了相当大的兴趣，在物理学的密集包装悬浮液。本文讨论了剪切增稠体系的共同物理性质，描述剪切增稠的不同机理和模型，提出了这些机理的联系和推广，并提出了剪切增稠体系的一般相图。我们还讨论了最近的工作如何将剪切稠化的物理学与颗粒材料和堵塞系统的物理学联系起来。由于DST描述的模型，只需要简单的通用粒子之间的相互作用，我们概述了更广泛的背景下，其他集中的多粒子系统，如泡沫和乳液，并解释了为什么DST被限制到硬颗粒悬浮液的参数制度。最后，我们讨论了一些突出的问题和新出现的机会。
2013-07-01 cond-mat.soft
Bijels Containing Magnetic Particles: A Simulation Study
双连续的、界面堵塞的乳化凝胶（bijels）代表一类软固体材料，其中两种不混溶流体的互穿域通过界面胶体单层稳定。这种结构可以通过从最初的单相胶体悬浮液中捕获的旋节分解来形成。在这里，我们探讨晶格玻尔兹曼模拟使用磁性胶体在Bijels的可能影响。这可以允许在形成期间或之后通过施加磁场或场梯度来对结构进行附加控制。这些影响对于基于常规铁磁流体中使用的磁性纳米颗粒的典型参数来说是适度的，尽管显著更大的颗粒在这里可能是合适的。场梯度效应，这是累积在一个样品，然后可以允许一个路线，为控制崩溃的bijels，因为他们做的颗粒稳定的液滴乳液。
2011-01-17 cond-mat.soft
Microswimmers create bicontinuous emulsions in binary fluids
Indian Institute of Technology Kharagpur（印度理工学院卡拉格普尔分校）；EMBL Barcelona（欧洲分子生物学实验室巴塞罗那分部）；Barcelona Collaboratorium for Modelling and Predictive Biology（巴塞罗那建模与预测生物合作组织）；Univ. Bordeaux（波尔多大学）
通过流体动力学模拟，发现中性润湿的微游泳者通过源偶极（自推进）和力偶极（主动混合）的双重机制，将相分离的二元流体自发乳化为动态双连续泡沫状结构。
2026-06-05 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Numerical Simulations of Vorticity Banding of Emulsions in Shear Flows
多相剪切流通常显示带状结构，其影响复杂流体的全局行为，例如在微型器件中。在这里，我们研究数值的带状乳液，即形成的区域的高和低的体积分数，交替的涡度方向和对齐的流动（剪切带）。这些谱带与系统的有效粘度的降低有关。为了理解实验观察到的带状机制，我们进行了界面分辨模拟的双流体系统。从随机分布的液滴开始进行实验，所述液滴在施加的剪切下随时间演变，导致相分离。为了数值再现这一过程，带状结构被初始化在一个狭窄的通道中，该通道由两个沿相反方向移动的壁限定。我们发现，最初的带状分布是稳定的，当液滴是自由合并和不稳定时，防止聚结。此外，在这种情况下，系统的有效粘度增加，类似于可变形颗粒的悬浮液的流变行为。另一方面，液滴聚结允许乳液减少系统的总表面，并因此减少与变形相关的能量耗散，这又降低了有效粘度。
2020-04-29 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Electrorheology of a dilute emulsion of surfactant-covered drops
通过求解静电、流体流动和表面活性剂输运的耦合方程，研究了表面活性剂涂层对剪切流和均匀电场共同作用下粘性变形液滴的影响。采用一个全面的三维解决方案技术，非牛顿剪切响应的散装乳液在稀悬浮制度进行了分析。本研究结果表明，表面活性剂的不均匀性产生显着的改变，在液滴周围的流动扰动，从而影响从流动的乳液的粘性耗散。这实际上触发了本体剪切粘度的变化。令人惊讶的是，观察到电应力和流体动力学应力之间的平衡以这样的方式受到影响，即对于某些特定的剪切速率，液滴表面上的表面张力梯度消失，并且相应的体积粘度的有效变化也变得可以忽略不计。该临界条件极大地取决于两种流体的电容率和电导率比以及所施加的电场的方向。此外，表面变形的电荷对流的物理机制在确定该临界剪切速率中起作用。由于电荷对流和Marangoni应力的耦合作用，电荷对流引起的乳液剪切变稀或剪切增稠行为发生逆转。此外，由于表面活性剂的存在，特别是当液滴粘度远小于连续流体时，在本体流变学中电产生的各向异性法向应力减小。详细描述液滴流场的物理特性及其与稀乳状液整体流变学的关系，可以为更复杂的乳状液体系提供基本的理解。
2019-01-20 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Rheological behaviour of suspensions of bubbles in yield stress fluids
通过单分散气泡在浓乳状液中的模型实验，研究了屈服应力流体中气泡悬浮液的流变特性。由于这种高度可调的系统，悬浮屈服应力流体的气泡尺寸和流变特性在很宽的范围内变化。我们表明，剪切下的悬浮液的宏观响应依赖于悬浮流体中的气体体积分数和气泡刚度。这种相对刚度可以通过毛细管数来量化，将毛细管压力与悬浮流体的流变特性相关联的应力尺度进行比较。我们表明，这些毛细管数支配的弹性模量和损耗模量的减少，屈服应力的变化的情况下，并增加与气体体积分数的一致性，为毛细管数的调查范围。微观力学的估计是一致的实验数据，并提供洞察力的实验结果。
2014-05-23 cond-mat.soft physics.class-ph
Clustering and gelation of hard spheres induced by the Pickering effect
用布朗动力学方法模拟了硬球颗粒和模型乳状液滴的混合物。我们发现，除了非润湿乳液液滴的悬浮液中的纯硬球可以导致气-液和液-固相分离。此外，我们还发现了硬球团簇的稳定流体。稳定性是由于当液滴表面完全被胶体颗粒覆盖时发生的吸引力的饱和。在较大的乳液液滴密度的渗滤过渡观察。由此产生的胶体颗粒网络显示出胶体凝胶的典型动力学和机械性能。该模型的结果与最近的实验结果定性一致[E. Koos和N. Willenbacher，Science 331，897（2011）]在胶体颗粒和两种不混溶流体的混合物中。
2012-04-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Viscous resuspension of droplets
使用通过含有浮力液滴乳液的库埃特池的吸光度测量，在各种剪切速率下测量体积分数分布。这些粘性再悬浮实验允许直接确定与悬浮平衡模型，已开发的固体颗粒的悬浮液中的涡度方向的正应力。结果清楚地表明，负责剪切诱导的液滴迁移的正常粘度是独立的毛细管数，这意味着颗粒变形不起很大的作用。当体积分数低于40%时，它与刚性颗粒相似，但当体积分数高于40%时，它要小得多。
2022-01-17 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Cavitation nuclei regeneration in water-particle suspension
气泡在水中的成核通常是由沸腾、气体过饱和或空化作用引起的，而气泡的成核则是由于气泡被困在固体缺陷中而产生的。尽管这种被称为原子核的气袋的不稳定性已被广泛研究，但对原子核动力学知之甚少。在这里，核的水颗粒悬浮液被激发声空化，并通过监测空化概率超过几千个脉冲，他们的动态进行了研究。一个稳定的和可重复的空化概率出现后，几千个脉冲，并取决于颗粒浓度，疏水性，和溶解的气体含量。我们的观察结果表明，一个稳定的核分布是在较晚的时间达到，不同于以前报道的核耗尽在早期的时间。这一明显的悖论是阐明通过改变激发率，其中的空化活动增加的重复周期，表明核耗尽是平衡的自发成核或生长的核。这种自我支持的生成核的模型表明，起源于表面上的溶解气体吸附。所开发的方法可以用来进一步了解非均匀表面上纳米尺寸气泡的自发形成和分布。
2019-12-16 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Shear rheology of a dilute emulsion of ferrofluid droplets dispersed in a non-magnetizable carrier fluid under the influence of a uniform magnetic field
采用直接数值模拟方法研究了空间均匀磁场对单分散铁磁流体液滴稀乳液剪切流变学的影响。所施加的磁场的方向垂直于剪切流动方向。在G。K. Batchelor，J. Fluid Mech.，41.3（1970）在线性可磁化的铁磁流体相和可忽略的惯性的假设下。结果表明，即使相对较小的磁场也会对乳液的流变性质产生显著影响，这是由于磁力有助于使液滴变形并朝向所施加的磁矢量的方向取向。特别是，我们已经观察到的有效（体积）粘度的增加和反转的两个正常的应力差的符号的情况下，没有磁场的那些条件下，磁力占上风的剪切力。我们的模型的结果与直接集成的粘性应力之间的比较提供了一个可靠性的指示，以预测悬浮液的有效粘度。此外，已发现后一个量表现为恒定剪切流（“磁增稠”行为）的所施加的磁场的单调递增函数，这使我们能够推断出一个简单的本构方程描述的乳液粘度。
2021-06-30 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Structure and rheology of suspensions of spherical strain-hardening capsules
我们研究了加工硬化球形胶囊的流变学，从稀到浓的制度下的约束剪切流，使用三维数值模拟。我们考虑了毛细管数、体积分数和膜不可伸展性对颗粒变形和有效悬浮粘度以及悬浮液法向应力差的影响。悬浮液显示剪切稀化行为，这是软颗粒如乳液液滴、囊泡、应变软化胶囊和红细胞的特征。我们发现，膜的不可伸展性对流变性起着重要的作用，几乎可以抑制剪切变稀。对于浓悬浮液的膜的不可扩展性上的正常应力差的非单调依赖性被观察到，反映了类似的行为的颗粒形状。相反，有效悬浮液粘度增长并最终饱和，达到非常大的不可扩展性，接近固体颗粒极限。从本质上讲，我们的研究结果表明，加工硬化胶囊共享的流变学特性取决于面积膨胀剪切弹性模量的比例与软颗粒和固体颗粒。此外，悬浮液粘度表现出一个普遍的行为，由毛细管数和膜的不可扩展性所定义的参数空间，当引入颗粒的几何形状的变化在稳态的体积分数的定义。
2020-11-06 cond-mat.soft physics.comp-ph physics.flu-dyn
On the effect of coalescence on the rheology of emulsions
我们提出了一个数值研究的双流体乳状液在稀和半稀条件下的流变学。在惯性可忽略和浮力为零的假设下，对不同的毛细管数、体积分数和粘度比进行了分析。体系的有效粘度在体积分数较低时增加，在较高值时减小，在分散相浓度约为20%时最大。当分散流体具有较低的粘度时，对于足够高的体积分数，归一化有效粘度变得小于1。为了找出液滴聚结对乳液流变学的影响，我们引入了欧拉力，该力防止合并，有效地模拟了系统中表面活性剂的存在。当聚结被抑制时，有效粘度总是大于1，并且表示乳液有效粘度与体积分数的函数的曲率变为正值，类似于可变形颗粒的悬浮液的行为。在聚结的存在下的有效粘度的降低与当液滴合并时分散相的总表面的降低相关联，这导致界面张力对总剪切应力的贡献的降低。流动拓扑参数的概率密度函数表明，流动主要是在基质相的剪切流，与区域的拉伸流时，禁止合并。相反，分散相中的流动总是显示出旋转分量。第一法向应力差为正，第二法向应力差为负，二者之比随体积分数的变化保持不变。我们的研究结果清楚地表明，聚结效率强烈影响系统的流变性和忽略液滴合并可能会导致错误的预测。
2019-08-22 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Hard competition: stabilizing the elusive biaxial nematic phase in suspensions of colloidal particles with extreme lengths
我们使用计算机模拟来研究的存在和稳定性的一个双轴取向的$N_b$阶段在系统中的硬多面体长方体，三棱柱，菱形血小板，其特征在于由一个长（$L$），中（$M$），和短（$S$）粒子轴。对于所有三种形状的家庭，我们发现稳定的$N_b$状态提供的形状不仅接近所谓的双形状与$M = \sqrt{LS}$，但也充分各向异性与$L/S>9,11,14, 23$的菱形，棱柱体，长方体，分别对应于各向异性之前没有考虑。令人惊讶的是，在这些系统中没有发生直接的各向同性- $N_b$转变，这是由于在小的$L/S$处通过近晶相（对于长方体和棱柱）或柱状相（对于片晶）或在大的$L/S$处通过介入的单轴晶相使$N_b$不稳定。我们的研究结果证实了密度泛函理论提供的第三维里系数包括和一个连续的，而不是离散的（Zwanzig）一组粒子取向考虑。
2018-01-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The non-monotonic shear-thinning flow of two strongly cohesive concentrated suspensions
本文描述了两种具有高度非单调流动曲线的浓强粘性矿物悬浮液在简单剪切中的行为。采用两种流变测试模式，控制应力和控制剪切速率。在受控应力模式中，材料显示出高于屈服应力的失控流动，对于其中一种悬浮液，屈服应力的值显著变化，并且从一次运行到下一次运行似乎是随机的，使得向上流动曲线似乎是非常不可再现的。然而，下降曲线不是，因为在受控速率模式下获得的曲线也不是，在受控上升应力下观察到失控流动的区域中，该曲线被证明是三值的。对于第一种悬浮液，总应力可以分解为三个部分，以一个很好的近似值：一个与塑性粘度成比例的粘性分量，一个恒定的均衡贡献，和第三个剪切速率相关的贡献与颗粒网络，随着剪切速率的增加而降低提高到-7/10次方。在第二悬浮液的情况下，应力可以沿着类似的线分解，虽然固相应力的应变率软化被发现是对数和不可约的均衡应力是小的。的流动曲线进行了讨论，在最近的模拟，他们符合一个非常简单的，但一般的规则，在粘性悬浮液和乳液的非单调行为，即它是由应变率软化的固相应力。
2014-09-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
On the existence of a simple yield stress fluid behavior
诸如泡沫、浓缩乳液、稠密悬浮液或胶体凝胶等材料都是屈服应力流体。它们的稳定流动行为，其特征在于标准的流变技术，通常是由赫歇尔-Bulkley定律建模。允许测量其局部流动特性（速度和体积分数场）的技术的出现导致观察到新的复杂行为。结果表明，这些材料中的许多表现出剪切带在一个均匀的剪切应力场，这不能占简单的屈服应力流体的标准稳态本构关系。在某些情况下，人们还观察到，在各种条件下的速度场不能用一个单一的本构律建模，需要非局部模型来描述流动。人们可能会怀疑这种系统的任何宏观特征，并且可能会想知道是否有任何材料在某些条件下表现为赫歇尔-巴尔克莱材料。在本文中，我们解决的问题存在一个简单的屈服应力流体行为。我们首先回顾了文献中的实验结果，并指出了流动不均匀性和非局部效应起源的主要因素（物理性质、实验过程）。它使我们提出了一个定义明确的程序，以确保研究材料的稳态散装性能。我们使用这个程序来研究屈服应力流体流动与MRI技术。我们专注于软颗粒的非触变性致密悬浮液（泡沫，浓缩乳液，Carbopol凝胶）。我们表明，只要广泛研究它们，（与材料介观元件的尺寸相比）间隙几何形状，这些材料表现为“简单屈服应力流体”：它们是均匀的，它们不显示稳态剪切带，它们在简单剪切下的稳定流动行为可以用局部连续单调本构方程来模拟，该方程考虑了各种条件下的流动，宏观反应。
2012-09-19 cond-mat.soft
Salt-Driven Assembly of Magnetic Silica Microbeads with Tunable Porosity
多孔磁性二氧化硅微球具有吸附性能强、易于回收等优点，在生物和环境领域具有广阔的应用前景。这项工作的目的是开发一种新的，廉价的和环境友好的方法的基础上团聚的纳米粒子在水液滴。使用乳液作为几何约束预期导致形成具有取决于水相含量的可调组成的球形珠粒。在室温下，通过向含有二氧化硅和氧化铁纳米颗粒的油包水乳液中加入氯化钙诱导胶体去稳定化来制备磁性二氧化硅珠。研究了盐浓度、乳化方式、疏水表面活性剂浓度以及二氧化硅含量对乳化效果的影响。该方法能够生产直径在1微米和9微米之间的球形珠粒。使用能量色散X射线光谱法和扫描透射电子显微镜证实了在珠结构内掺入磁性纳米颗粒，并导致制备产率高达84%的磁响应珠的生产。通过在油相中加入表面活性剂Span 80，可以调节珠粒的粗糙度和孔隙率。
2020-05-17 cond-mat.soft physics.app-ph
A novel particle tracking method with individual particle size measurement and its application to ordering in glassy hard sphere colloids
粒子跟踪是共聚焦显微镜观察胶体悬浮液、乳状液和颗粒物质的关键。传统的跟踪方法已经不能提供关于单个颗粒的尺寸的准确信息。在这里，我们提出了一种新的方法来本地化的任意相对大小的球形颗粒从2D或3D（共焦）图像无论是在稀释或拥挤的环境。此外，这种方法使我们能够可靠地估计每个颗粒的大小。我们用这种方法来分析局部键取向有序的过冷多分散胶体悬浮液以及由基板诱导的非均匀结晶。对于前者，我们揭示了非平凡的耦合晶体状键的取向顺序和本地二十面体的顺序与颗粒尺寸的空间分布：晶体状的顺序往往形成在非常小的颗粒被耗尽的区域和较小的尺寸的中心颗粒稳定二十面体的顺序。对于后者，另一方面，我们发现，非常小的颗粒从晶体中排出，并积累在晶体的生长前沿。我们强调，传统的追踪方法无法获得此类信息。
2013-01-30 cond-mat.soft
Phenomenology and physical origin of shear-localization and shear-banding in complex fluids
我们回顾和比较的现象学方面和物理起源的剪切局部化和剪切带在各种类型的材料，即乳液，悬浮液，胶体，颗粒材料和胶束系统。看来，剪切带，这必须区分于简单的效果共存的静态流动区域的屈服应力流体，发生在一个渐进的演变的形式的局部粘度朝着两个显着不同的值在两个相邻区域的流体中的应力采取略有不同的值。这表明，从全球的角度来看，剪切带在这些系统中有一个共同的物理起源：两个物理现象（例如，在胶体中，由于流动和重组由于老化破坏）是在竞争，并根据流动条件，其中之一成为主导，使系统在一个特定的方向发展。
2010-02-09 cond-mat.soft
Flow-induced phase separation of active particles is controlled by boundary conditions
活性颗粒，包括游动微生物、自泳胶体和液滴，已知在流体-固体边界处自组织成有序结构。颗粒在其自发流动的吸引部分中的夹带被假定为这种现象的可能机制。在这里，结合实验，理论和数值模拟，我们证明了这种流动诱导有序机制的有效性，在悬浮液中的活性乳液液滴。我们表明，该机制可以控制，与各种所得的有序结构，通过简单地改变流体动力学边界条件。因此，对于Hele-Shaw盒中的流动，通过改变盒的高度可以获得亚稳谱线或稳定的行波带。类似地，对于由平面限定的流动，形成动态微晶。在无滑移壁处，微晶的特征在于颗粒的连续面外通量，所述颗粒在微晶边缘处循环并重新进入，从而使其稳定。在切向应力消失的界面处，微晶是严格二维的，没有面外通量。我们合理化这些实验结果计算，在每种情况下，由液滴和耗散，远程，多体的主动力和扭矩之间产生的缓慢的粘性流。在主动力和力矩作用下的运动数值模拟结果与实验结果吻合良好。我们的工作阐明了流动诱导相分离（FIPS）在活性流体，特别是活性胶体悬浮液的机制，并证明其控制的边界，提出了新的路线，几何和拓扑现象的活性物质。
2018-04-29 cond-mat.soft
A new experimental set-up for aerosol stability investigations in microgravity conditions
分散介质的时空演化是许多物理化学体系（如乳状液、悬浮液和气溶胶）的基本问题。这些系统是多相的，涉及不同密度的化合物。因此，它们受到重力的影响，重力决定了它们分散相的沉降速率。这种影响可能是主导性的，并阻止了对组分本身之间发生的现象的详细研究，例如乳液中液滴的聚结、液滴的蒸发或悬浮液中的絮凝。在这方面，法国国家空间研究中心（法国空研中心）最近支持开发一种新仪器，在受控条件下产生半径为几微米的液滴群，目的是能够详细研究其在微重力条件下的特性。该仪器的原理是通过空气的快速压缩/膨胀来产生水滴群，并通过光学扫描断层摄影术以透射模式在约2 mm 3的体积内跟踪它们的演变。抛物面飞行实验已经表明，有可能产生和准确地跟踪超过20秒的数百个液滴的种群的演变。第一个实验结果表明，它是可能的，以研究其蒸发动力学或他们的运动时，施加冯卡门旋流。这项工作是法国国家空间研究中心支持的DECLIC-EVO的AEROSOL项目的一部分，旨在帮助了解云微物理学，这在全球变暖的背景下仍然是一个关键的开放问题。
2022-11-30 cond-mat.soft physics.flu-dyn physics.ins-det
Yield Stress Materials in Soft Condensed Matter
我们提出了一个全面的审查屈服应力材料的软凝聚态物质，其中包括广泛的材料从胶体组件和凝胶乳液和非布朗悬浮液的物理行为。所有这些无序的材料显示响应于外部机械力的非线性流动行为，这是由于流动发生的有限力阈值的存在：屈服应力。我们讨论了与这种非线性行为相关的物理起源和流变后果，并给出了一个概述的实验技术，可用于测量屈服应力。我们讨论了屈服应力材料的流动动力学的微观理论描述的最新进展，特别强调松弛时间尺度，剪切流和老化行为之间的相互作用，非均匀剪切流和剪切带的存在，壁滑移和非局部效应在受限的几何形状所发挥的作用。
2017-06-20 cond-mat.soft
Soft Dynamics simulation: normal approach of deformable particles in a viscous fluid
离散模拟方法是研究由干颗粒材料或稀悬浮体组成的复杂流体的复杂行为的有效工具。相比之下，由柔软和/或浓缩单元（乳液、泡沫、囊泡、致密悬浮液）制成的材料可以表现出显著的弹性颗粒偏转（赫兹样响应）和强粘性力（挤压液体）。我们指出，两个粒子之间的间隙不仅取决于它们的中心位置，而是表现出自己的动力学。本文提出了一种新的离散数值方法--软动力学方法，用于模拟质点和接触的组合动力学。作为一个例子，我们提出的方法的两个粒子的结果。我们恢复的标度行为预期在三个限制：斯托克斯限制非常大的差距，Poiquilille润滑限制小的差距，甚至更小的表面偏转，和赫兹限制显着的表面偏转。用这种新方法进行大尺度模拟是研究许多复杂材料的集体行为的一种很有前途的工具。
2008-03-11 cond-mat.soft physics.class-ph physics.flu-dyn
Shear banding in time-dependent flows of polymers and wormlike micelles
我们从理论上研究剪切带的形成与时间相关的流动的聚合物和蠕虫状胶束表面活性剂流体，专注于协议的步骤剪切应力，步骤剪切应变（或在实践中的快速应变斜坡），剪切启动，这是通常的实验研究。对于每一个协议，我们进行线性稳定性分析，以提供一个流体的剪切带的发病普遍标准，根据我们最近的信[物理学评论快报。110（2013）086001]。在每种情况下，该标准仅取决于该协议的实验测量的流变响应函数的形状，独立于所讨论的材料的本构性质。（因此，我们的标准实际上涉及所有复杂流体，而不仅仅是这里感兴趣的聚合物。另一份手稿[正在准备中]将在一大类无序的软玻璃质材料中探索它们，包括泡沫、致密乳液、致密胶体和微凝胶珠悬浮液。一个重要的预测是，显着的带状可以出现在这些协议中的每一个瞬时，即使在流体的应力作为应变率的函数的基本本构曲线是单调的，并因此稳定的流动状态unbanded。对于每一个协议，我们提供了数值结果的rolie-poly和Giesekus模型，支持我们的预测。我们评论的能力的rolie-poly模型捕捉观察到的实验现象，并在Giesekus模型的失败。
2013-08-06 cond-mat.soft
Shear banding in soft glassy materials
许多软质材料，包括泡沫、致密乳液、微凝胶珠悬浮液、星形聚合物、表面活性剂洋葱胶束的致密堆积和液晶的织构形态，都具有结构无序和亚稳态的基本“玻璃态”特征。这些反过来又引起了这些材料的低频剪切流变学（变形和流动特性）中的几个显著特征：特别是屈服应力的存在，在该屈服应力以下材料表现得像固体，并且在该屈服应力以上它像液体一样流动。在过去的十年中，密集的实验活动也表明，这些材料往往表现出一种现象，称为剪切带，其中的流动剖面穿过剪切细胞表现出不同粘度的宏观带。已经确定了两种不同的屈服应力流体：剪切带明显永久存在的流体（只要流动保持应用），以及在从初始静止状态建立稳定流动状态的过程中（例如，在剪切启动或阶跃应力实验中）仅瞬时产生条带的流体。在调查激励实验数据，我们描述了最近的进展，在解决它的理论，使用软玻璃流变模型和一个简单的流动性模型。我们也简要地把这些理论方法的上下文中的其他文献，包括弹塑性模型，剪切转变区理论，和分子动力学模拟。最后，我们讨论一些挑战，仍然开放的理论和实验一样。
2014-08-20 cond-mat.soft
Plastic or Viscous? A Reappraisal of Yielding in Soft Matter
本文通过对比流变学与固体力学对塑性的不同定义，并结合粘度分叉现象，重新审视了软阻塞材料屈服应力的概念，旨在解决解释其流动行为时的术语歧义。
2025-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
