微圆盘在弯曲界面上的毛细迁移

弯曲流体界面上粒子的毛细能量景观受粒子润湿条件的强烈影响。接触线钉扎现象已在胶体粒子中被广泛报道，但其在毛细相互作用中的含义尚未得到解决。在此，我们展示了针对接触线被钉扎的圆盘在弯曲流体界面上的实验与分析。在实验中，我们研究了微圆盘在平均曲率为零的主体界面上的迁移；微圆盘的接触线被钉扎在其锐利边缘，且尺寸足够小以至于重力效应可忽略不计。圆盘从平面区域向陡峭曲率区域迁移，其毛细能量是从沿粒子轨迹的耗散推断得出的，该耗散与偏曲率呈线性关系。我们推导了任意曲率界面的曲率毛细能量，并讨论了表达式中的各项贡献。分析预测，完全光滑的圆形圆盘不会迁移，而平面圆形接触线的纳米级偏差（如弱粗糙化平面圆盘周围的偏差）将驱动迁移，且迁移与偏曲率呈线性依赖关系，这与实验结果一致。