三元液体中等离子体气泡生长过程中的液滴羽流发射

等离子体气泡在众多应用中极具意义，包括催化反应、液体中分散分子或粒子的微/纳米操控，以及癌症治疗。迄今为止，研究集中于纯液体中的气泡成核。本文我们研究由乙醇、水和反式茴香脑油组成、可呈现所谓 ouzo 效应的三元液体中的等离子体气泡成核。我们发现生长中的等离子体气泡周围会产生油（反式茴香脑）液滴羽流。微液滴的成核及其在液滴羽流中的组织，源于周围三元液体中乙醇选择性蒸发进入生长等离子体气泡时乙醇浓度场的对称性破缺。数值模拟表明存在一个临界 Marangoni 数 Ma（溶质平流速率与扩散速率之比），高于该值时发生乙醇浓度场的对称性破缺，从而导致液滴羽流发射。数值结果与实验观测一致：随着乙醇-水相对重量比及因而 Ma 的增大，发射出更多羽流。我们关于液滴羽流形成的发现揭示了多组分液体中等离子体气泡成核的丰富现象，并有助于为化工、制药和化妆品工业中实现多组分液体的增强混合铺平道路。