被困在流体界面上的粒子的力平衡

我们研究了被困在暴露于压力场的流体界面上的胶体粒子之间的有效力。为此，我们应用了所谓的“力方法”，该方法仅依赖于机械平衡条件，并且在某种意义上比更常用的基于自由能泛函最小化的“能量方法”限制更少。主要目标是阐明力方法与能量方法相比的优缺点。首先，我们推导了界面力的通用应力张量形式，并在界面相对于其平坦构型小变形的特定情况下，得出了与二维静电学的有用类比。我们应用此类比来计算被困在流体界面上的粒子之间有效力的渐近衰减，扩展了先前结果的有效性。其次，我们处理非平坦界面变形的情况。我们计算了由于带电粒子被困在其表面而产生的电场引起的球形液滴变形，并得出结论，粒子间毛细力不太可能解释某些最近的实验观察结果。最后，我们讨论了在一般弯曲界面上的应用，并作为一个说明性示例表明，沉积在形成极小曲面的界面上的非球形粒子会被拉向曲率更大的区域。