弹性体与凝胶薄膜中的粘附诱导不稳定性及图案形成
软凝聚态物质
2015-08-07 v1
摘要
处于静水压力下的软弹性薄膜通过发生形貌不稳定性来规避施加的约束，其波长由薄膜表面能与弹性应变能的最小化决定。对于单层薄膜，波长完全取决于其厚度；而协同能量最小化则决定波长依赖于两个接触薄膜的弹性模量与厚度。若薄膜的表面张力相对于其弹性有显著影响，波长也可能取决于薄膜的材料性质。当此类受限薄膜承受持续增大的法向位移时，形貌图案演化为裂纹，进而支配界面的粘附断裂行为。通常，厚度为著名的 Griffith-Kendall 刚性圆盘从受限薄膜上脱粘准则提供了相关的长度尺度，但对于极软薄膜，该尺度被弹性-毛细数非平凡地修正。依据受限程度与外部应力的空间分布，液体系统中典型不稳定性图案的各种类似物也可通过薄受限弹性薄膜重现。
引用
@article{arxiv.1508.01219,
title = {Adhesion Induced Instabilities and Pattern Formation in Thin Films of Elastomers and Gels},
author = {Manoj K. Chaudhury and Aditi Chakrabarti and Animangsu Ghatak},
journal= {arXiv preprint arXiv:1508.01219},
year = {2015}
}