Impact of Nanoscopic Impurity Aggregates on Cavitation in Water
本研究结合分子动力学模拟与经典成核理论,揭示了纳米级碳氢化合物液滴等疏水杂质会大幅降低水的空化阈值,解释了理论预测与实验观测间的差异,并阐明了非极性残留物对真实系统亚稳态的深远影响。
2025-01-31 cond-mat.soft
Non-equilibrium pathways between cluster morphologies in active phase separation: necking, rupture and cavitation
University of Cambridge(剑桥大学);Université Grenoble Alpes(格勒诺布尔阿尔卑斯大学);CNRS(法国国家科学研究中心)
研究二维活性晶格气中液滴与板条形态转变的非平衡路径,发现正向转变类似平衡机制,反向转变依赖稀有非平衡涨落,高佩克莱数下平衡路径被抑制。
2026-06-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The effect of interactions on elastic cavitation
University of New Hampshire(新罕布什尔大学);Purdue University(普渡大学)
研究了材料中空化压力受邻近刚性界面和相邻空腔相互作用的影响,发现空化压力随距离变化非单调,界面接近时压力增加,而空腔间相互作用在特定距离时达到最大值。
2026-03-30 cond-mat.soft
Ordered droplet structures at the liquid crystal surface and elastic-capillary colloidal interactions
我们展示了各种有序的图案,包括六方结构和链,形成的胶体颗粒(液滴)在自由表面的一个双液晶(LC)。与完全在LC块体中的颗粒相比,表面放置引入了新型的颗粒相互作用。也就是说,由颗粒引起的指向矢变形导致界面变形,从而导致毛细吸引。弹性-毛细管耦合足够强,即使在微米尺度下,当其浮力-毛细管对应物变得无关紧要时,也能保持相关性。
2004-08-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Capillary origami: spontaneous wrapping of a droplet with an elastic sheet
弹性和毛细作用之间的相互作用用于通过由平面片材包裹液滴来产生三维结构。最终封装的3D形状通过调整平膜的初始几何形状来控制。一个2D模型显示了开放的片材封闭的结构的演变,并预测一个临界长度尺度低于封装不能发生,这是实验验证。发现该{ \it弹性毛细管长度}取决于作为$h^{3/2}$的厚度,这是一种有利于小型化的缩放,这表明了一种大规模生产3D微米或纳米级物体的新方法。
2006-11-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Modeling the elastic deformation of polymer crusts formed by sessile droplet evaporation
聚合物或胶体溶液的蒸发液滴可在液体-蒸气界面处产生玻璃状外壳,其随后变形为弹性壳。对于固着液滴,已知的溶剂径向向外流动预计会产生在钉扎接触线附近比顶点更厚的结壳。本文通过非线性拟静态模拟和尺度分析,研究了非均匀厚度弹性帽盖的变形模式和稳定性。通过适当缩放的平均厚度和接触角之间的地壳和基板,我们发现数据崩溃到一个主曲线的屈曲压力和变形模式,从而使我们能够预测变形的形状是一个酒窝,墨西哥帽,等。这个主曲线是参数化的无量纲措施的非均匀性的外壳。我们还推测如何重叠的时间尺度凝胶化和变形可能会改变我们的研究结果。
2006-07-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Modelling Elastically-Mediated Liquid-Liquid Phase Separation
本文提出了弹性网络中液-液相分离的连续介质理论,在弹性网络中,富含一种流体成分的相分离的微观液滴可以作为流体混合、液滴成核、网络变形、热力学波动、\emph{etc}的相互作用而形成。我们发现相分离液滴的尺寸随$\sim[\mathrm{modulus}]^{-1/3}$形式的弹性网络的剪切模量的增加而减小,而液滴的数密度随剪切模量$\sim[\mathrm{modulus}]$的增加几乎呈线性增加,这一结果得到了实验观察的验证。提供了(流体组成、混合物相互作用、网络模量)空间中的相图,这有助于理解生物细胞中类似的相分离,也有助于指导具有所需相性质的合成细胞的制备。
2020-08-20 cond-mat.soft physics.bio-ph
Wetting and wrapping of a floating droplet by a thin elastic filament
本文以漂浮细弹性丝与不混溶液滴构成的准二维体系为对象,通过接触角测量和几何理论分析,揭示其润湿、力学平衡及无缝包裹机制。
2020-10-09 cond-mat.soft
Trapping of isotropic droplets by disclinations in nematic liquid crystals controlled by surface anchoring and elastic constant disparity
研究表面光刻图案化向列相液晶中向错捕获各向同性液滴的位置偏移,揭示其由表面锚定及弯曲、展曲弹性常数差异共同决定。
2024-06-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Droplets capped with an elastic film can be round, elliptical, or nearly square
我们目前的实验表明,部分润湿液滴覆盖拉紧弹性膜是高度可调的。调节张力允许控制接触角和液滴形态。通过利用这些弹性边界,液滴可以被制成具有可调节的纵横比的椭圆形,并且甚至可以被转变成接近正方形的形状。该系统可用于创建可调谐液体透镜,而且,提出了一种独特的方法来液体图案化。
2018-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.flu-dyn
Droplet impact on elastic substrates: force scaling crossover
本文研究液滴撞击弹性基底时的最大冲击力标度律,发现其从惯性力标度交叉转变为赫兹冲击标度,并通过高速光弹性层析成像确定相似参数,为软质耐冲击材料设计提供理论依据。
2025-02-05 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Elasticity affects the shock-induced aerobreakup of a polymeric droplet
该研究通过Boger流体实验,排除剪切稀化干扰,探究液体弹性对冲击诱导液滴气动破碎的影响,发现弹性仅在破碎后期起主导作用,会显著改变碎裂形态。
2024-03-11 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Elastic stresses reverse Ostwald ripening
当液滴在聚合物网络中成核和生长时,压缩应力可以显着增加其内部压力,达到远远超过拉普拉斯压力的值。当液滴在具有刚度梯度的聚合物网络中生长时,网络的相对刚性区域中的液滴倾向于溶解,有利于液滴在较软区域中的生长。在这里,我们表明,这种弹性成熟可以强大到足以扭转奥斯特瓦尔德成熟的方向:大液滴可以收缩,以养活更小的增长。为了对这些实验进行数值模拟,我们将弹性成熟理论推广到溶解度梯度和机械刚度梯度。
2020-04-10 cond-mat.soft
Droplets sitting on thin elastic sheets: A study with the boundary element method
Technische Universität Berlin(柏林工业大学)
采用边界元方法模拟液滴在弹性片上的平衡形状,研究片材厚度、各向同性拉伸和单向拉伸对液滴形态及弹性应力的影响。
2026-05-29 cond-mat.soft
Viscous Dissipation Governs Bubble Morphology and Failure in Soft Matter
Indian Institute of Science, Bangalore(印度科学研究所);Indian Institute of Technology Guwahati(印度技术学院古瓦哈提分校)
本研究通过实验、修正瑞利-普莱塞特模型和有限元模拟,揭示黏性耗散抑制气泡形状不稳定性并延迟对称性破缺,从而稳定气泡形态并影响软材料失效,为组织损伤和超声治疗提供新见解。
2026-09-24 cond-mat.soft physics.app-ph
Thermodynamics predicts a stable microdroplet phase in polymer-gel mixtures undergoing elastic phase separation
我们研究的热力学的二元混合物的少数组分的体积分数小于所需的量,以形成一个平坦的界面,并表明,占主导地位的平衡相的混合物的表面张力形成一个单一的宏观液滴。凝胶-聚合物混合物中的弹性相互作用使具有多个液滴的相稳定。使用平均场自由能,我们计算的液滴的大小作为一个函数的界面张力,弗洛里参数,和弹性模量的凝胶。我们的研究结果说明了弹性相互作用的作用,在支配的相行为的生物聚合物进行液-液相分离。
2023-03-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Freedericksz-like positional transition of a micro-droplet suspended in a nematic cell
本文研究了悬浮在液晶盒中的球形微滴在外加电场作用下的类Freedericksz位置跃迁。基于格林函数法对弹性能的数值计算,通过微液滴的浮力与液晶盒内存在的弹性能梯度形成的有效力之间的竞争,确定微液滴的平衡位置。结果表明,弹性能占主导地位的动力学的微液滴,直到施加的外场达到一个临界值大到足以压平的弹性能轮廓在中心区域,这使得不对称的浮力驱动液滴突然从细胞中平面到一个新的平衡位置。还发现,这样一个阈值的外场,触发位置转换,取决于厚度$L$和弗兰克弹性常数$K$,在Freedericksz的方式,但乘以一个因子$3\sqrtπ$。提出的临界电场的显式公式与数值计算结果吻合得非常好。
2019-07-02 cond-mat.soft
Droplet detachment and bead formation in visco-elastic fluids
非常少量的高分子量聚合物的存在显著延迟了从水龙头落下的水滴的夹断奇点,并导致形成长寿命的圆柱形长丝。在本文中,我们提出的实验,数值模拟,和理论研究夹断过程中存在的聚合物。数值模拟结果与实验结果吻合良好。作为一个测试案例,我们建立的条件下,一个小珠仍然在灯丝上,我们发现,这是由于不对称引起的自相似夹断的液滴。
2004-07-20 cond-mat.soft
Suppressed Leidenfrost phenomenon during impact of elastic fluid droplets
本文重点介绍了非牛顿(弹性)效应的液滴的影响现象的温度大大高于沸点,特别是在或以上的莱顿弗罗斯特制度的作用。雷登弗罗斯特点(LFP)被发现减少与增加的影响韦伯数(基于速度之前的影响)为固定的聚合物(聚丙烯酰胺,PAAM)的浓度。水滴在非常低的韦伯数(~22)下碎裂,而聚合物液滴在高得多的韦伯数(~155)下抵抗碎裂。我们还改变了聚合物浓度,并观察到直到1000 ppm,LFP与水相比更高。这意味着通过使用弹性流体可以延迟效果。我们已经证明了在回缩过程中弹性效应(表现为形成持久的细丝)在改善LFP中的可能作用。然而,对于1500 ppm,LFP低于水,但在初始冲击期间具有相似的停留时间。此外,我们还研究了韦伯数和粘弹性效应对405 ℃下回弹行为的影响。我们观察到,临界韦伯数,直到液滴抵抗破碎在405 ° C与聚合物浓度增加。此外,对于一个固定的韦伯数,液滴的反弹高度和悬停时间增加到500 ppm,然后下降。类似地,对于固定的聚合物浓度,如1000和1500 ppm,回弹高度显示出增加的趋势,达到一定的韦伯数,然后下降。反弹高度的这种非单调行为归因于在悬停阶段期间观察到的反弹动能向旋转能的转移。
2020-05-12 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Droplet tilings in precessive fields: hysteresis, elastic defects, and annealing
研究旋转重力场下双组分马兰戈尼收缩液滴铺砌系统,揭示其磁滞行为、介观结构弹性及无序的作用,证明逐步降场退火可降低构型能,为多体相互作用研究提供新平台。
2023-10-04 cond-mat.soft
Elastic ripening and inhibition of liquid-liquid phase separation
相分离最近已成为一个重要的组织原则,在密集和异质环境中的活细胞。在这里,我们使用一个合成系统,以显示在聚合物网络中的压缩应力抑制相分离的溶剂溶胀它。这些应力创建一个障碍液滴成核,导致强大的,稳定的混合物远远超出液-液相分离边界。网络应力不仅改变了混合物的稳定性,而且对液滴的成熟也有显著的影响。网络应力中的溶质可以驱动一种新的成熟形式,其中溶质沿着刚度梯度被输送。这种弹性熟化可以比常规的表面张力驱动的奥斯特瓦尔德熟化快得多。
2019-10-04 cond-mat.soft physics.bio-ph
Deformation of an Elastic Substrate Due to a Resting Sessile Droplet
在非常软的基板上,静止的流体液滴将导致基板的显著变形。这种变形是由接触线处的毛细力和固体表面处的流体压力的组合驱动的。这些力在表面处由基底变形引起的固体牵引应力平衡。预测液滴的平衡接触角的杨氏定律也表明刚性基底的先验径向力平衡,但不一定是在负载下变形的软基底。它仍然是一个悬而未决的问题,是否接触线传递一个非零的径向力的基板表面,除了传统的垂直力。我们提出了一种分析傅里叶变换解决方案的技术,包括一般的界面能条件,管理的接触角的二维液滴。这包括评估重力对液滴形状的影响,以便确定用于较大液滴的基板表面处的正确流体压力。重要的是,我们发现,为了避免在接触线下的非零径向接触线力的应变奇异性,它是必要的,包括一个以前忽略的径向牵引边界条件。为了量化的接触线的影响,并确定关键的数量,将实验访问测试模型,我们评估的解决方案的基板表面位移场的泊松比和零/非零的径向接触线力的函数。
2016-07-05 cond-mat.soft
Elastic capsules at liquid-liquid interfaces
研究了弹性微胶囊在液-液界面吸附时的变形。由于液-液表面张力,在液-液界面处的初始球形弹性胶囊经历周向拉伸,并且根据其弯曲刚度变成透镜形或铁饼形。所得的弹性胶囊变形在性质上类似,但不同于液滴在液-液界面处变形为液体透镜。我们讨论的变形形状的液滴和胶囊吸附在液-液界面的整个范围内的不同的表面弹性:从液滴(只有表面张力)变形成液体透镜,液滴与虎克膜(有限的拉伸模量,零弯曲模量)变形成弹性透镜,微胶囊(有限的拉伸和弯曲模量)变形成圆形的弹性透镜。我们计算胶囊的形状在液-液界面数值使用形状方程的非线性弹性壳理论。最后,我们提出了理论结果的接触角(或胶囊高度)和最大胶囊曲率在三相接触线。这些结果可用于从光学测量推断关于弹性模量的信息。在胶囊变形为透镜状形状期间,液-液界面的表面能转化为胶囊壳的弹性能,从而通过变形产生总体吸附能增益。与填充的软颗粒相比,软中空胶囊表现出吸附能的显著增加,因此,是作为泡沫和乳液稳定剂的有吸引力的候选者。
2018-07-13 cond-mat.soft
Elasto-hydrodynamics of droplet-pool-interactions
Indian Institute of Technology Kharagpur(印度理工学院哈格普尔分校)
该研究通过实验、理论和模拟,探究弹性流体中液滴撞击液池的弹流动力学,揭示由流体弹性驱动的新形态机制,推导空穴和射流演化理论,阐明惯性、毛细与弹性的相互作用规律。
2026-08-04 cond-mat.soft physics.app-ph physics.flu-dyn
Depletion attraction favors the elastic response of emulsions flowing in a constriction
本文研究了稠密吸引乳状液在机械扰动下的弹塑性行为。通过液滴之间的非特异性消耗相互作用引入吸引力,并通过改变连续相中表面活性剂胶束的浓度来控制吸引力。我们发现,这种吸引力是不足以引起任何可测量的修改的缩放之间的局部包装分数和变形的液滴。然而,当乳液流过2D微流体收缩时,我们发现了吸引力对其弹塑性响应的可测量影响。事实上,我们测量到更高水平的变形内的收缩吸引液滴。此外,我们表明,这些测量与液滴重排,空间延迟的收缩更高的吸引力。
2019-11-28 cond-mat.soft
Elasticity can affect droplet coalescence
最近的研究聚合物液滴在固体基质上的聚结报告了强烈的分歧;问题的核心是聚合物液滴的聚结是否类似于牛顿流体,并且独立于分子松弛,或者聚合物链的缠结的作用是否导致不同于牛顿流体的过渡动力学。通过这份报告,我们通过讨论合并方法对控制合并过程的主导力量的影响,即,惯性、耗散和松弛。我们的研究揭示了聚合物液滴的聚结动力学并不是普遍的,事实上,它是偶然的聚结被触发的方法。此外,我们展示了桥梁的空间特征,在不同的时刻,通过相似性分析。在修正的聚合物流体薄膜润滑方程中引入相似参数,从理论上得到了一个通用的桥形。
2022-05-24 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Onset of rebound suppression in non Newtonian droplets post impact on superhydrophobic surfaces
液滴在超疏水表面上的沉积由于其在减少农药使用方面的潜在应用而成为近年来的一个重要研究领域。已知向水中添加微量的长链聚合物可以阻止超疏水表面上的液滴反弹效应。以往的研究认为,由于聚合物链的拉伸,拉伸粘度、弹性应力的优势或收缩阶段接触线的减慢等原因是不同的。本研究试图解开存在的关键标准的聚合物浓度和冲击速度对抑制液滴反弹。冲击速度将间接影响回缩阶段的剪切速率,聚合物浓度决定弹性流体的松弛时间尺度。最后,我们表明,Weissenberg数(在发病的收缩),它量化的弹性效应的聚合物链和流体力学,是在确定的制度的反弹抑制发病的关键参数,并存在一个临界值,它决定了发病的反弹逮捕。前面三个原因,这是在非牛顿流体中的弹性效应的表现,可以与建议的Weissenberg数准则。
2019-06-23 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Static wetting on deformable substrates, from liquids to soft solids
杨氏定律在接触线附近有大量变形的软固体和液体基底上失效。在液体基板上,这是由诺依曼的经典分析,它提供了一个几何结构的界面自由能最小化捕获。在软固体上,总自由能包括弹性的附加贡献。一个线弹性模型,结合了平面外的回复力,由于固体表面张力最近被证明是准确地预测的平衡形状的薄弹性膜,由于一个大的固着液滴。在这里,我们扩展这个模型,以找到基板变形由于任意大小的液滴。虽然宏观接触角与大液滴的杨氏定律相匹配,但它与小液滴的诺依曼预测相匹配。通过固体的表面张力和弹性模量的比率粗略地给出交叉液滴尺寸。在该交叉处,宏观接触角增加,表明基材实际上润湿性较低。对于所有尺寸的液滴,接触线附近的微观行为遵循诺依曼结构,给出局部力平衡。
2012-09-17 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Shape of Polystyrene Droplets on Soft PDMS: Exploring the Gap Between Theory and Experiment at the Three-Phase Contact Line
本文通过原子力显微镜实验与轴对称锐界面理论模型对比,研究了液体聚苯乙烯液滴在软PDMS基底上的形状,发现引入包裹效应后整体形状吻合,但三相接触线附近存在局部差异,指向更大的局部弹性毛细长度。
2024-12-23 cond-mat.soft
Thermal fluctuations in pinned elastic systems: field theory of rare events and droplets
利用泛函重整化群(FRG),我们研究了以玻璃为原型的弹性体的热涨落,该弹性体由位移场u和内部尺寸d描述,在低温T下由随机势钉扎。一个挑战是如何的场论可以描述这两个典型的(最低能量T=0)的配置,以及热平均值,在任何非零T的现象液滴图片,是占主导地位的低位最小值之间的罕见简并。我们表明,这是通过一个基本上是非微扰 * 热边界层 *(TBL)在(运行)有效的行动伽玛[u]在T>0,我们发现一个一致的缩放ananasteros的所有订单。TBL解决了T=0理论的奇异性,并包含罕见的液滴物理。这个TBL的形式结构是在d=4附近使用单循环Wilson RG探索的。采用更系统的精确RG(ERG)方法,并在d=0模型上进行测试。在那里,我们得到精确的TBL量和液滴的概率之间的关系进行检查,对精确的结果。我们说明了如何TBL缩放保持一致的所有订单在更高的D使用ERG和如何液滴图片的结果可以检索。最后,我们解决了d=0,N=1的强大的“匹配问题”,这个T>0的TBL如何恢复一个临界T=0场论。因此,我们获得了T=0时的β函数,* 所有模糊性被消除 *,在这里显示了多达四个循环。讨论了d>4时的情形,并给出了大d时的精确解.
2004-08-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Liquid-Liquid Phase Separation in an Elastic Network
生命和工程系统依赖于两种散布的液相的稳定共存。然而,表面张力驱使它们完全分离。在这里,我们表明,稳定的液滴的均匀和可调的大小,可以通过逮捕相分离在弹性矩阵。从被溶剂混合物溶胀的弹性聚合物网络开始,我们改变温度或组成以驱动分层。液滴成核并生长至可通过网络交联密度、冷却速率和溶剂混合物的组成调节的稳定尺寸。我们讨论的过程中的热力学和机械约束。特别是,我们表明,宏观相分离的阈值被改变的弹性的聚合物网络,我们强调的作用,在确定液滴的大小和多分散性的核间相关性。这种现象具有潜在的应用范围,从胶体合成和结构颜色到生物细胞中的相分离。
2017-09-27 cond-mat.soft
Deforming Active Droplets in Viscoelastic Media
本研究通过实验和理论分析,揭示了粘弹性介质中活性液滴在中等德博拉数下呈现稳定变形形状,并在更高德博拉数下出现周期性变形和游泳模式振荡,展示了其运动复杂性。
2022-09-28 cond-mat.soft
Effect of Elasticity on Phase Separation in Heterogeneous Systems
最近的一项研究表明,在弹性网络的存在下,二元液体混合物中的相分离被阻止,并且可以导致稀相液滴的几乎均匀的尺寸分布。在较长的时间尺度上,这些液滴表现出沿着弹性性质梯度迁移的方向偏好,以形成溶解液滴的前沿[K. A. Rosowski,T. Sai,E. Vidal-Henriquez,D.兹威克河W. Style,E. R. Dufresne,液-液相分离的弹性成熟和抑制,Nature Physics(2020)1-4]。在这项工作中,我们开发了一个完整的非线性弹性固体中的这种现象的理论理解,通过采用基于能量的方法,捕捉在短期和长期的时间尺度的过程,以确定本构灵敏度和动态的所产生的前传播。我们量化的热力学驱动力,以确定扩散限制和溶解限制的制度在前面的传播。我们表明,弹性性质的变化有一个非线性的影响的过程。这种强烈的影响可以在各种物质系统,包括食品,金属和水生沉积物的影响,并进一步证实了生物系统利用这种机制来调节重要功能的假设。
2020-04-28 cond-mat.soft
Stability of co-annular active and passive confined fluids
本文利用线性稳定性分析和 Lorentz 互易定理,研究圆形受限下被动液滴与主动向列液晶共环体系的界面稳定性,并推广至主动液滴情形。
2025-07-25 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.flu-dyn
Flattened and wrinkled encapsulated droplets: Shape-morphing induced by gravity and evaporation
本文研究含HFBI疏水蛋白的悬浮液滴蒸发时的形态变化,发现座滴在顶点附近扁平皱缩而悬垂液滴在接触线附近周向起皱,并通过重力-弹性-毛细管模型揭示了重力方向对液滴形状变形的关键作用。
2023-05-25 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Parity Breaking in Nematic Tactoids
我们从理论上研究了在什么条件下纺锤形的微滴或类晶中的指向矢场会获得扭曲的宇称破缺结构。通过最小化的体积弹性和表面能的总和,我们表明,扭曲的导演场是稳定的,如果扭曲和弯曲的弹性常数是足够小的相比,张开的弹性常数,但只有当液滴体积大于一些最小值。此外,我们表明,从一个扭曲的扭转董事场结构的过渡是一个尖锐的函数的各种控制参数。我们预测,悬浮液的刚性,棒状颗粒不能支持液滴的奇偶性破碎结构,而它们可能会发生在那些半柔性,蠕虫状颗粒。
2004-11-01 cond-mat.soft
Elastocapillary bending of microfibers around liquid droplets
我们报告的弹性毛细变形的柔性微纤维与液滴接触。随着接触液滴的尺寸增加,观察到纤维弯曲更多。在一个临界液滴尺寸,成比例的弯曲elastocapillary长度,纤维被认为是自发地缠绕在液滴周围。为了合理化这些意见,我们调用一个基于弹性梁理论的极小模型,并找到与实验数据的协议。进一步的能量考虑为绕组标准提供了一致的预测。
2016-07-20 cond-mat.soft
Elastic properties of vanadium pentoxide aggregates and topological defects
本文用拓扑学方法研究了五氧化二钒水溶液。Zocher、Kaznacheev和Dogic的实验表明,在$V_2O_5-H_2O$的溶胶相中,$V_2O_5$的类立构液滴可以聚结。在磁场中,这种效应与规范场的作用有关,即我们认为液滴的聚结(在拓扑学上更方便的术语,“结”)是拓扑缺陷的湮灭,与拟晶几何有关。我们已经证明,在磁场中,类结主要是由非阿贝尔单极子(涡旋子)引起的,而阿贝尔缺陷几乎不湮灭。考虑到这种湮灭机制,可以规定$V_2O_5-H_2O$溶胶的时间老化估计
2008-11-07 cond-mat.soft
Lipid-Mediated Control of Thermally Induced Shape Transformations in Liquid Crystal Droplets
Debye Institute for Nanomaterials Science, Utrecht University(乌得勒支大学德拜纳米材料科学研究所)
研究脂质和液晶中分子组织到介观形状转变,通过偏振光学显微镜研究单油酸甘油酯掺杂8CB液滴温度依赖结构演变,发现内部单油酸甘油酯浓度和外部脂质环境共同调控相变等,揭示相关转变及形态动力学机制,确立脂质相关参数的关键作用。
2026-07-29 cond-mat.soft
Dynamics of Vesicle Formation from Lipid Droplet: Mechanism and Controllability
Marrink等人[J. Phys. Chem. B 111,7812(2007)]开发的粗粒模型用于研究脂质[二棕榈酰磷脂酰胆碱(DPPC)]液滴在水中的囊泡化。随着脂滴尺寸的增大,胶束呈现三种形态。当初始脂滴较小时,液滴的平衡结构为球形胶束。当初始脂滴较大时,脂质球开始转变为盘状胶束或囊泡。从分子水平上分析了DPPC自组装形成囊泡的机理,并证明了随着液滴尺寸的增大,囊泡的形态从圆盘状向囊泡状转变。重要的是,我们发现转变点不是很尖锐,并且对于固定大小的脂质球,盘和囊泡以一定的概率出现。分裂现象,即,从脂滴的盘/囊泡结构的形成,解释了通过应用混合模型的Helfrich膜理论。成功地预测了DPPC双层的弹性模量和形成囊泡所需的最小脂滴尺寸。
2009-03-07 cond-mat.soft
Droplet trapping in bendotaxis caused by contact angle hysteresis
被动液滴传输机制,其中连续的外部能量输入是不需要的运动,近年来受到了极大的关注。这种机制的实验研究往往忽略或使用小心的处理,以尽量减少,接触角滞后,这可能会阻碍液滴运动,甚至完全阻止它。在这里,我们考虑的影响,接触角滞后的bendotaxis,一种机制,液滴自发变形的弹性通道,通过毛细管压力,从而移动。在这里,我们试图了解当接触角滞后阻止bendotaxis。我们补充了以前的数学模型的动态的bendotaxis与一个简单的模型的接触角滞后,并表明,该模型预测液滴捕获时滞后是足够强的。通过确定这些被困液滴的平衡配置,并评估其线性稳定性,我们发现了一个敏感的依赖于接触角滞后的bendotaxis和开发标准来描述液滴将被困。
2022-01-06 cond-mat.soft physics.flu-dyn
A simulation method for the wetting dynamics of liquid droplets on deformable membranes
本文提出了一种结合相场法和ALE方法的数值模拟方法,用于模拟液滴通过润湿作用与可变形膜相互作用的连续体动力学,该模型在热力学上一致,并通过二维和三维轴对称场景验证了其有效性。
2024-02-20 cond-mat.soft cs.CE physics.bio-ph
An Elastic Quartic Twist Theory for Chromonic Liquid Crystals
有色液晶是一类溶致性材料,由于其对生命系统的适应性而引起人们越来越多的兴趣。为了描述它们的弹性性质,经典的Oseen-Frank理论需要非常小的扭转常数和(相对)大的鞍展常数,大到违反埃里克森不等式之一,这保证了Oseen-Frank存储能量密度在下面有界。虽然这种违反并不妨碍存在和稳定的平衡扭曲的问题与固定的几何约束,自由边界问题的液滴的研究揭示了一些矛盾的后果。最小化序列驱动的总能量为负无穷大已被构建采用不断增长的针形tactoids纳入一个发散的扭曲[物理。修订版E 106,044703(2022)]。为了克服这些困难,我们在这里提出了一个新的弹性理论,扩展了经典的Oseen-Frank存储能量的有色添加一个四次扭曲项。我们表明,在四次扭曲理论的液滴的总能量是有界的,因此,已知的悖论被排除。四次项在理论中引入了一个唯象长度$a$;这影响了限制在毛细管内的有色物质的平衡。使用已发表的实验数据,我们可以估计$a$。
2022-12-23 cond-mat.soft math-ph math.MP
Behaviour of flexible superhydrophobic striped surfaces during (electro-)wetting of a sessile drop
我们在这里研究的微观变形的弹性薄板构成的超疏水基板在不同的润湿条件下的固着液滴使用电润湿。使用共焦显微镜的变形轮廓的薄片进行实验评估。这些实验结果,然后解释使用变分原理形式主义的框架内的线性弹性。我们发现,局部变形的薄片主要是由净水平分量的毛细作用力作用在其顶部由于钉扎液滴接触线控制。我们还讨论了电润湿的间接作用,在支配的弹性层的变形特性。一个重要的结论是,小挠度假设,这是经常使用的文献中,未能提供一个定量的描述的实验结果,一个完整的解决方案的非线性控制方程是必要的,以描述实验获得的偏转轮廓。
2019-08-12 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Deformation and break-up of viscoelastic droplets Using Lattice Boltzmann Models
我们调查的牛顿/粘弹性液滴在粘弹性/牛顿矩阵的流体动力学条件下的限制剪切流的破碎。我们的数值方法是基于格子玻尔兹曼模型(LBM)和有限差分(FD)计划的组合。LBM被用来模拟两个不混溶的流体与可变的粘度比(即液滴基质粘度的比率); FD计划被用来模拟粘弹性,和聚合物的动力学引入使用粘弹性流体的本构方程与可伸缩的非线性弹性哑铃与Peterlin的封闭(FENE-P)。我们研究了强和弱限制的情况下,突出的作用,基质和液滴的粘弹性改变液滴动力学启动后的剪切流。模拟提供了容易获得的数量,如液滴变形和取向,并将用于定量预测临界毛细管数在液滴破裂,后者是强烈相关的形成多个颈缩在分手。这项研究补充了我们以前对液滴粘弹性作用的研究(A。Gupta \M. Sbragaglia,{ \it Phys. Rev. E} { \bf 90},023305(2014)),并且在此进一步扩展到基质粘弹性的情况。
2016-11-14 cond-mat.soft physics.flu-dyn