乳液在无序介质中的流动：临界脱钉与近晶河流
软凝聚态物质
2020-02-26 v1
摘要
仅在过去六十分钟内，石油公司就从地下开采了六万亿升石油，约为两百个奥林匹克游泳池的体积。这一惊人数字鲜明地说明了多相流对世界经济和环境的影响。从基础研究角度看，我们现在已清楚理解当液体界面被驱动穿过非均匀环境时所形成的大尺度图案。与之形成鲜明对比的是，破碎流体在无序介质中的驱替仍仅限于孤立液滴和气泡。在此，我们阐明了乳液在流体动力学驱动下穿过无序介质时的集体动力学。通过使数十万个微流控液滴在钉扎位点的随机晶格中平流输运，我们确定受限乳液的动员是一种临界动力学转变。与接触线脱钉不同，乳液动员并非由大尺度雪崩触发，而仅需小群颗粒的协调运动。临界性源于沿近晶河流网络在跨越系统尺度上看似随机的脱钉事件之间的关联。我们阐明了这些自组织流动图案的微观起源：接触相互作用与流体动力聚焦共同促使乳液摆脱无序而流动。我们在文章结尾评论了其与高-超导体中受驱磁通线的塑性脱钉转变以及侵蚀沙床中颗粒输运的相似性（及深刻差异）。
引用
@article{arxiv.2002.11029,
title = {Flowing emulsions through disorder: Critical depinning and smectic rivers},
author = {Marine Le Blay and Mokhtar Adda-Bedia and Denis Bartolo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.11029},
year = {2020}
}