高重力下润湿柔性基底上液体涂层的铺展

本工作描述了一种通过高重力操控柔性基底上液体涂层毛细长度与铺展的力学方法。文献中的实验验证聚焦于地球标准重力下的情况，据作者所知，本工作是首次探索其在高重力下液滴铺展的相关性。通过在涂覆基底下方使用高密度液体进行离心分离，可以在垂直于基底的方向施加加速度以减小毛细长度并增大铺展速率。由于离心的本质，该方法主要适用于柔性基底，其弯曲曲率与均匀分布的离心加速度轮廓相适应。在施加 600 g 的高重力下，毛细长度减小了 24.5 倍，铺展从表面张力驱动与重力驱动之间的瞬态铺展转变为重力驱动的铺展。实验结果表明，高重力加速度将增大铺展速率，使得一个在地球标准重力下需要 12 小时才能从 8 微升液滴铺展为 40 微米厚液膜的液滴，在 600 g 下仅需不到 1 分钟。总体而言，本工作表明此前在地球标准重力下推导的液膜重力驱动铺展表达式可以推广用于预测在超过 100 g 加速度下暴露的光滑润湿基底上液膜的铺展行为。