纤维悬浮液脱落及扩散动力学
软凝聚态物质
2025-03-18 v1
摘要
非布朗运动球形颗粒分散于液体中会改变其在疏水基底上的冲击和扩散动力学。这种扩散动力学差异归因于由于颗粒导致的黏度增加。类似地，非布朗运动各向异性颗粒，如纤维，也会增加整体黏度。除了纤维直径 D 外，长度 L（决定纤维长宽比 A = L/D）在控制纤维悬浮液黏度方面至关重要。因此，我们假设不同体积分数下的纤维悬浮液脱落将导致类似的扩散动力学修改。为探讨冲击和扩散动力学，我们制备了长宽比 A = 12 的纤维悬浮液，体积分数跨越稀释、准稀释和浓稠 regime。此外，我们进行了一部分 A = 4 和 A = 20 的实验。此外，我们表征了结果滴膜的厚度（涂层）以及纤维在扩散动力学达到稳态后的取向。纤维的存在导致最终滴大小减小，随着体积分数增加导致悬浮液黏度增加。为阐释这些结果，我们使用了一种修改方程，原本用于球形颗粒，已包含黏度因素。此外，我们观察到体积分数仅在控制喷溅方面发挥弱作用，但在确定最终厚度和结果纤维涂层方面至关重要。我们还采用一种新方法来量化最终纤维取向，表明所得分布在量化范围内为各向异性。
引用
@article{arxiv.2503.12577,
title = {Impact and spreading dynamics of a drop of fiber suspension on a solid substrate},
author = {Sreeram Rajesh and Alban Sauret},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.12577},
year = {2025}
}