超薄弹性薄膜中褶皱的动力学

薄弹性物体的褶皱提供了一种在从小尺度规则图案化中的应用（从光伏到微流控器件）的手段。静态褶皱图案已知受物体弯曲刚度与有效基底刚度之间的能量平衡支配，有效基底刚度可源于真实基底刚度，或源于沿褶皱的张力与曲率。本文研究动态褶皱，由实心球撞击漂浮于水面上的超薄聚合物薄膜所诱发。撞击引起的薄膜中心竖向挠度将材料径向向内拉入，导致方位角压缩，并通过整个薄膜的褶皱得以释放。我们表明该褶皱是真正的动态过程，呈现出与准静态褶皱实验所见定性不同的特征。此外，我们表明褶皱因流体惯性的抑制效应而动态粗化。这种动态粗化可启发式地理解为动态刚度的结果，其主导了迄今报道的静态刚度，并允许对褶皱波长的新调控。