Dip-coating of suspensions
从悬浮液中取出板导致固体表面上的流体和颗粒的涂层的夹带。在这篇文章中，我们研究的情况下，悬浮液的非布朗粒子在中等体积分数$10\% < ϕ< 41\%$的Landau-Levich问题。我们观察到不同的制度取决于撤回速度$U$，悬浮液$ϕ$的体积分数，和颗粒的直径$2\,a$。我们的结果表现出三个涂层制度。(i)在足够小的毛细管数$Ca$下，没有颗粒被夹带，并且只有液体膜涂覆板。(ii)在大的毛细管数，我们观察到的悬浮液的夹带膜的厚度被捕获的Landau-Levich定律使用的有效粘度的悬浮液$η(ϕ)$。(iii)在中间毛细管数，情况变得更加复杂，与基板上的异质涂层。我们合理化我们的实验结果，通过提供这三个制度的存在域作为流体和粒子属性的函数。
2019-03-22 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Modelling Pattern Formation in Dip-Coating Experiments
我们简要回顾了选定的数学模型，描述了动态的斑图形成现象的浸涂和朗缪尔-布洛杰特转移实验，其中溶液或悬浮液转移到基板上生产图案化的沉积层的结构长度从数百纳米到几十微米。该模型的重点是他们的梯度动力学配方，清楚地表明如何动态是由特定的自由能泛函，并促进模型的比较。特别是，我们包括一个讨论模型的基础上长波流体动力学，以及更多的唯象模型，专注于在这样的系统中的斑图形成过程。模型和它们之间的关系进行了阐述和所产生的模式的例子进行了讨论，然后我们结束了讨论的梯度动力学制定的影响和一些相关的开放问题。
2015-02-12 cond-mat.soft nlin.PS
Dip-coating with prestructured substrates: transfer of simple liquids and Langmuir-Blodgett monolayers
当从液体浴中取出板时，在浴和基板之间的过渡区域中形成静态弯月面，或者将有限厚度的液体膜（Landau-Levich膜）转移到移动基板上。如果衬底是不均匀的，例如，具有由不同润湿性的条纹组成的预结构，弯月面可以变形或显示复杂的动态行为。在这里，我们研究的自由表面的形状和动力学的拖曳弯月面发生条纹预结构有两个方向，平行和垂直的转移方向。一个薄膜模型，占毛细作用通过拉普拉斯压力和空间变化的润湿性通过Derjaguin（或分离）的压力。数值延拓用于获得稳定的自由表面轮廓和相应的分叉图的情况下，具有不同的均匀润湿性的基板。直接数值模拟的情况下，各种条纹预结构。最后一部分说明了我们的研究结果的重要性，涉及复杂的液体建模的Langmuir-Blodgett传输实验的特定应用程序。在那里，将覆盖浴表面的不溶性表面活性剂的单层转移到移动基底上。所产生的斑图形成现象可受到本身取决于衬底上的预结构的液体弯月面的流体动力学的关键影响。特别是，我们展示了如何预结构条纹平行于转移方向导致形成的弯曲条纹的表面活性剂覆盖转移后，并提出了类似的实验结果。
2016-12-14 cond-mat.soft 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
Dip-coating flow in the presence of two immiscible liquids
浸涂是一种常用的技术，用于在固体表面上覆盖一层薄的液体膜，其厚度由Landau & Levich和Derjaguin在20世纪40年代开发的理论成功地预测。在这项工作中，我们提出了一个扩展他们的理论的情况下，浸渍浴包含两个不混溶的液体，一个比另一个轻，导致在夹带的两个薄膜在基板上。我们报告的涂层膜的厚度如何取决于毛细管数，两种液体的性质的比率和浴中的上部流体层的相对厚度。我们还表明，液体/液体和液体/气体界面的发展独立于彼此，如果只有一种液体被涂覆，除了一个非常小的区域，他们的分离迅速下降到其渐近值和剪切应力在两个接口的峰值。有趣的是，我们发现，最终的涂层厚度是由这些最大剪应力的值。
2021-05-15 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Simulation aspects of patterning polymer films via evaporative lithography and composite substrates
本文建立基于润滑近似的数学模型，研究复合基底热导率非均匀导致的差异蒸发与溶质Marangoni流动，解释甲醇蒸发形成图案化聚合物薄膜的机制。
2024-03-09 cond-mat.soft
Emergence of wrinkles during the curing of coatings
当在已经涂覆的基材上施加第二层油漆时，油漆层上经常出现皱纹。当第一层从第二层吸收有机溶剂时，发生褶皱形成。我们建立了模拟双层涂层过程的实验，重点是油漆层和有机溶剂之间的相互作用。在实验中，我们研究了皱纹的特征波长和皱纹出现的时间。我们提出了一个简单的模型来解释（1）由于有机溶剂的吸收和（2）层从基板的分层的层的溶胀引起的屈曲。模型的线性稳定性分析提供了波长和特征时间尺度之间的关系，该关系与从我们的实验中获得的数据相当吻合。我们的研究结果表明，由于膨胀和分层的层的压缩都是形成皱纹的重要因素。
2017-08-29 cond-mat.soft
Influence of non-hydrodynamic forces on the elastic response of an ultra-thin soft coating under fluid-mediated dynamic loading
液体介质中两个接近的固体之间的力随着分离的减小而变得越来越大，这种现象阻止了两个固体之间的接触。这种力的增长是由于液体的介入而发生的，对这种物理系统的研究构成了润滑的经典学科。此外，当固体是软的时，由于固体的变形，在力的相互作用中存在定量和定性的变化。当非流体动力学起源的力起作用时，基本的物理学以及由此产生的系统行为甚至更加复杂，两种主要的此类力是DLVO（Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek）力和非DLVO分子力。研究评估这些物理现象的耦合是当代研究的途径。有了这个观点，我们进行了一个分析研究的流体介导的振荡运动的刚性球在超薄软涂层，描绘溶剂化力以及基板的顺应性的独特效果。我们的主要发现是，当约束减少到几个纳米时，由于溶剂化力，系统的力和衬底变形特性的主要增强。溶剂化力的考虑导致高达四个数量级和高达三个数量级的增量分别在力和基板变形。虽然更高的柔软度导致更高的变形（如预期的），其对力和基板变形特性的影响表现出改善由于溶剂化力的增量的趋势。
2019-08-11 cond-mat.soft
Capillary sorting of fiber suspensions by dip coating
针对悬浮液中细长各向异性颗粒分选的难题，提出利用浸涂式毛细管过滤，通过平坦/圆柱形基底分别实现纤维按直径或长度的可控分选，并给出工艺设计指导原则。
2024-09-13 cond-mat.soft physics.flu-dyn
A liquid contact line receding on a soft gel surface : dip-coating geometry investigation
研究了疏水软凝胶（SBS-石蜡）上液体接触线后退的动力学。为了实现具有精确速度控制的良好限定的几何形状，实施浸涂设置。如果弹性模量足够小，则在接触线附近发生显著的变形，这又极大地影响润湿行为。根据基板的平移速度，接触线表现出不同的运动状态。在高速和低速下观察到连续运动，同时在中等速度下出现两种类型的粘滑运动，周期性和不稳定性。我们认为观察到的跃迁可以用不同频率之间的竞争来解释，即，由接触线运动引起的应变场变化的频率和凝胶的交叉频率与材料松弛有关。我们的研究结果提供了系统的意见，如何修改的液体的润湿的流变性质的复杂的软基板。
2015-11-13 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Elastohydrodynamics of a soft coating under fluid-mediated loading by a spherical probe
物体在有流体介入的软壁附近的运动是弹性流体动力学中的一个典型问题，在生物学和摩擦学的学科中都有发现。特别是，在扫描探针显微镜的上下文中，经常遇到的一个球体朝向一个软基板与介入流体的运动。虽然已经对这种设置进行了基础理论研究，但它们侧重于具体应用，从而进行了适当的简化。在这里，我们提出了一个多功能的半分析框架，用于研究轴对称加载的刚性球体附近的软弹性基板上涂覆的刚性平台介导的电解质水溶液的弹性流体动力学。三种加载模式被认为是接近，衰退和振荡。该框架结合了大的振荡频率和振幅，压力和衬底变形之间的双向耦合，以及DLVO力的存在。从计算使用的框架，我们获得的DLVO力的影响，基板厚度，基板材料的可压缩性（量化泊松比）和高振荡频率的SPM等遇到的不同的物理设置的见解。我们列出了一些关键的观察。较厚且更可压缩的基底允许较大的变形，即实际上较软。DLVO力的存在导致力的放大高达两个数量级，并且对于低频下的振荡负载和低速下的接近/后退负载，基板变形高达一个数量级。对于高频振荡载荷，DLVO力不会明显影响系统的力和挠度行为。在展示了我们的框架的多功能性和实用性之后，我们希望它能够发展成为解决软润滑问题的多样化和有用的工具。
2020-04-24 cond-mat.soft physics.flu-dyn
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
Scalable fabrication of bijel films via continuous flow slit-coating
纳米复合膜是清洁水生产中新兴的过滤材料。近年来，引入了通过溶剂转移诱导相分离（STrIPS）制备多孔纳米复合膜。在STrIPS过程中，两种不混溶液体的相分离通过纳米颗粒在液-液界面处的附着而被阻止，从而产生多孔颗粒稳定的膜模板。然而，迄今为止，STrIPS纳米复合膜仅被生产为中空纤维。为了克服这一点，我们设计了一个卷到卷（R2 R）的连续制造平板纳米复合膜通过STrIPS的过程。我们通过在载体基底上印刷膜前体来生产STrIPS膜。这允许在控制膜尺寸的情况下连续收集STrIPS膜。接触角测量阐明了STrIPS膜在基底上的润湿动力学。此外，我们展示了通过改变前体液体组合物和通过改变膜中的颗粒改性和负载来控制膜孔结构。因此，R2 R方法可以刺激通过STrIPS制造平板纳米复合膜的进一步进展。
2023-01-30 cond-mat.soft
Interactions between colloids induced by a soft cross-linked polymer substrate
使用视频显微镜成像，我们证明了存在一个短程的平衡吸引力之间扩散的交联聚合物凝胶的软表面上的重二氧化硅胶体。可以通过改变凝胶刚度或通过用聚合物层涂覆胶体来调节胶体间电势。在足够软的基板上，由聚合物基质引起的相互作用导致大规模的胶体聚集。我们将面内相互作用与胶体表面吸引相关联。
2011-06-20 cond-mat.soft
Magnetic contrast layers with functional SiO2 coatings for soft matter studies with polarised neutron reflectometry
本文提出在硅基底上制备SiO2涂覆的Fe磁对比层，用于极化中子反射测量，以替代同位素对比匹配方法研究软物质界面结构，并验证了其对脂质双层表征的适用性。
2023-10-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.ins-det
Active coating of a water drop by an oil film using a MHz-frequency surface acoustic wave
我们采用毫米级的压电声致动器，它产生MHz频率的表面声波（SAW）在固体基板，积极涂层一滴水的宏观膜的硅油作为一个小规模和低功率的涂层系统的范例。我们建立在以前的研究声表面波引起的动态润湿的固体基质，也被称为声润湿现象，积极驱动模型低表面能液体-硅油-涂层模型液体对象-固着水滴。油膜沿着SAW传播的路径扩展并与置于其路径中的液滴接触。SAW的强度决定了宏观厚油膜爬过液滴以部分或全部覆盖其表面的速率和程度。油膜对液滴的动态润湿受声学、毛细管和重力贡献之间的平衡支配。引入水滴作为待涂覆的物体表明通过采用SAW涂覆液相物体的机会，并表明由SAW致动的油膜可以横穿弯曲的物体和液体表面。
2023-01-22 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Using an added liquid to suppress drying defects in hard particle coatings
假设：在硬颗粒涂层的干燥过程中的横向累积和膜缺陷是一个常见的问题，通常使用聚合物添加剂和表面活性成分来解决，这需要对干燥的膜进行进一步处理。毛细管悬浮液具有可调的物理性质，不含聚合物，为生产均匀和无缺陷的颗粒涂层提供了新的途径。实验：研究了少量二次液对涂料干燥性能的影响。同时测量温度和湿度控制的干燥室中的应力积累和重量损失。涂层的反射率和高度轮廓随时间的变化与重量损失和应力曲线有关。结果：毛细管混悬液干燥均匀，无缺陷。横向干燥受到高屈服应力的抑制，导致涂层收缩到均匀的高度。颗粒之间的桥梁防止空气侵入并延长恒定干燥时间。下层中的液体通过表面孔隙内的角流被输送到界面，导致在基底附近的部分干燥层，而上面的孔隙仍然饱和。将毛细管悬浮液用于硬颗粒涂层可产生更均匀、无缺陷的薄膜，具有更好的印刷特性，从而淘汰高添加剂含量。
2020-08-17 cond-mat.soft
Elastic Deformation of Soft Coatings Due to Lubrication Forces
由于润滑力，具有软涂层的刚性材料（分层材料）的弹性变形也可以改变动态表面力测量的解释，并防止接近表面之间的接触形成。理解弹性变形在流体排出过程中的作用是必要的，并且其中一种（或两种）相互作用材料由具有软涂层的刚性基底组成的情况仍然有限。我们结合润滑理论和固体线弹性来描述流体排放过去的顺应性分层边界的动态。所提出的分析涵盖了涂层厚度的全部范围，从弹性基础到不可压缩涂层的半空间。我们解耦的弹性变形，流体动力，和流体膜厚度的涂层厚度和材料性能的个人贡献。我们得到了一个简单的表达式，在接触位置的变化，在许多实验条件下是有效的力测量。我们直接比较分层的非接触变形的效果，众所周知的分层压痕的效果。我们表明，在接触力学分层开发的修正不适用于弹流变形。最后，我们提供了广义等值线图，可以直接用来估计弹性变形存在于大多数动态表面力测量。
2017-08-17 cond-mat.soft
Shear-driven arrest of dip-coating film entrainment
Eindhoven University of Technology（埃因霍温理工大学）；Sorbonne Université, CNRS and IUF, UMR 7190, Institut Jean Le Rond d’Alembert（索邦大学，法国国家科学研究中心及法国高等研究学院，UMR 7190，让·勒朗·达朗贝尔研究所）
研究发现反向层流气体流施加的切向剪应力可提高浸涂薄膜夹带的临界速度，通过模拟推导表达式，实现了对不同平板速度下临界气体流的确定。
2026-10-12 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Stability and dewetting of thin liquid films
薄液体涂层的稳定性是日常生活中的基本问题.均匀且非挥发性的液体涂层可以通过非均质成核、热成核或旋节线去湿来去湿。润湿和去湿解释的基本水平，包括相关的相互作用的讨论。本文还将解决各种去湿的情况下，并解释如何有效的界面电位支配的行为获得各种分层基板和膜厚度。
2008-05-28 cond-mat.soft
Soft lubrication: the elastohydrodynamics of non-conforming and conforming contacts
我们研究了流体浸没的软界面的润滑，并表明，弹性形变耦合切向力和法向力，从而产生升力。我们考虑由于几何形状（例如壳）或本构性质（例如凝胶或橡胶）而容易变形的材料，因此压力和温度对流体性质的影响可以忽略。四种不同的系统几何形状被认为是：一个刚性的圆柱体平行移动到一个软层涂层刚性基板;一个软圆柱体平行移动到一个刚性基板;一个圆柱壳平行移动到一个刚性基板;最后一个圆柱形符合轴颈轴承涂有一个薄的软层。此外，对于特定的情况下，一个软层涂层的刚性基板，我们考虑弹性和多孔弹性材料的响应。对于所有这些情况下，我们发现相同的一般行为：有一个最佳的几何参数和材料参数的组合，最大化的无量纲法向力作为一个功能的柔软度参数=流体动压力/弹性刚度=表面偏转/间隙厚度，其特征的流体引起的变形的接口。球形滑块的相应情况使用缩放概念处理。
2004-12-18 cond-mat.soft
Particulate suspension coating of capillary tubes
在毛细管或多孔介质中通过不混溶流体置换颗粒悬浮液是典型的构造，其在大量的自然和工业应用中得到应用，包括水净化、胶体和微塑料的分散、管道的涂覆和功能化。分散在流体中的颗粒对界面动力学和对留下的液膜的性质的影响仍然知之甚少。在这里，我们研究的涂层膜的沉积在毛细管的壁引起的空气推动的悬浮塞的平移。我们确定了不同的沉积制度作为一个函数的平移速度的插头，颗粒大小，和悬浮液的体积分数。的涂层膜的厚度的特征在于，我们表明，类似于浸涂，三个涂层制度，液体，异质性，和厚膜，观察。我们还表明，在一阶，膜厚比颗粒直径可以预测使用悬浮液的有效粘度。然而，我们还报告说，对于大颗粒和浓缩悬浮液，剪切引起的迁移机制导致局部变化的体积分数和修改的沉积膜的厚度和组合物。
2022-09-29 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Fabrication of hydrophobic inorganic coatings on natural lotus leaves for nanoimprint stamps
采用离子束溅射沉积技术，在天然荷叶表面直接沉积铜或硅，获得疏水性无机薄膜。扫描电子显微镜观察表明，荷叶状的表面结构的沉积的无机膜。与沉积在平坦硅基底上的无机膜相比，沉积在荷叶上的无机膜的疏水性得到了改善。在荷叶状铜和硅薄膜上测得的水接触角分别为136.3 \pm 8°和117.8 \pm 4.4°。将疏水性荷叶状无机薄膜作为纳米压印模板进行了重复使用。在聚苯乙烯抗蚀剂层上得到了荷叶状的无机薄膜负性结构。
2011-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
