静置液滴上胶体颗粒的有效相互作用与平衡构型
软凝聚态物质
2015-03-17 v1
摘要
我们研究了漂浮在静置液滴表面的亚微米球形颗粒对的自由能景观。颗粒受到径向外力作用，导致液滴形状相对于球冠参考形状发生形变。这种形变在颗粒上产生切向力。对于小形变且基底处接触角θ₀等于π/2的情况，我们解析求解了相应的线性化Young-Laplace方程。该解通过采用静电学中的镜像法构建，其中每个颗粒扮演毛细单极子的角色，基底被一个带有镜像电荷的虚拟液滴替代，并施加了固定液滴体积和液滴总力为零的条件。基底边界条件决定了镜像毛细电荷的符号，从而也决定了颗粒上切向力的大小。对于任意接触角θ₀的情况，我们通过有限元方法数值计算了这些力，以找到颗粒接近局部自由能最小值构型时的液滴平衡形状。
引用
@article{arxiv.1012.1713,
title = {Effective interactions and equilibrium configurations of colloidal particles on a sessile droplet},
author = {J. Guzowski and M. Tasinkevych and S. Dietrich},
journal= {arXiv preprint arXiv:1012.1713},
year = {2015}
}
备注
23 pages, 8 figures