口腔液体的弹性与弛豫特性

本研究旨在创建一种对黏弹性流体进行流变测试的方法，此类流体在拉伸时会形成变细的细丝，即表现出可纺性。这类流体的典型例子是口腔液体（或混合唾液）。除此之外，口腔液体的流变特性会主动影响通过空气飞沫传播感染的机制。本工作中，口腔液体既作为感染传播的参与者，也作为研究黏弹性流体流变的模型加以研究。该方法基于对镊子两臂间测试液滴拉伸及随后所形成的液体毛细细丝自发变细过程的视频记录。该过程由惯性、弹性、毛细作用力之间的竞争所控制。通过分析视频记录，可以追踪各因素的贡献，并在 Oldroyd/Maxwell 流变本构方程（流变模型）框架内确定所有模型常数的数值。所获得的口腔液体流变特性使得能够对打喷嚏、咳嗽、说话时口腔液滴的形成过程，以及液滴与防护口罩、过滤器及其他障碍物的碰撞过程进行理论建模。总体而言，所提出的流变测试方法适用于研究包括生物流体在内的广泛黏弹性流体类别。后者包括支气管痰、滑液、生殖液等。该方法以实验简便和使用基础设备为特点。