冻结诱导的双乳液拓扑转变

复杂液体的凝固与许多自然和工业过程相关。在这里，我们研究了W/O/W双乳液（即分散在水中的水包油复合液滴）的冻结。我们表明，这种分层乳液的凝固可以触发拓扑转变；例如，在我们的案例中，我们观察到从稳定的W/O/W状态到（冻结的）O/W单乳液构型的转变。引人注目的是，这种转变的特征是内部水滴突然从包裹的油滴中排出。我们提出，这种拓扑转变是由包裹油滴从外向内冻结触发的，对内部水滴施加张力，从而破坏W/O/W构型的稳定性。使用高速成像，我们表征了失稳过程。有趣的是，我们发现当内部液滴的尺寸低于临界值$R_{\mathrm{in,crit}} \approx 19 \, \mu\mathrm{m}$时，拓扑转变不再发生，双乳液保持稳定，这与我们的解释一致。