甲虫切片边缘：润湿诱导的薄液膜凹陷
软凝聚态物质
2025-04-14 v1 流体动力学
摘要
将甲虫切片放在薄层甜味剂液上可观察到清晰的甲虫边缘处的彩色跑道，其颜色比其他液体更半透明。文献中的假设不一致且有限，这促使我们重新审视这一现象。使用电动化共聚焦位移传感器，我们测量了液面轮廓随时间演化的横向分布。我们的发现表明，毛细升起的接触线诱导的吸入流会导致液面形成一个凹陷——一个小型凹陷。虽然表面张力和重力倾向于平滑凹陷，但如果液体膜足够薄，粘性阻力会对其产生抵抗。我们的尺度分析正确估计了凹陷寿命随液体特性和膜厚度的依赖关系。我们还通过数值求解润湿方程和 Young-Laplace 方程捕捉了凹陷形成的动力学。这项工作为解释这一常见现象提供了新视角。
引用
@article{arxiv.2504.08092,
title = {Fringe around a Beet Slice: Wetting-induced Dimple in a Thin Liquid Film},
author = {Zhengyang Liu and Kunal Kumar and Yicong Fu and Abhradeep Maitra and Justin Chen and Sunghwan Jung},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.08092},
year = {2025}
}