滑液注入膜（SLIMs）中的液-液驱替
流体动力学
2018-04-12 v1 软凝聚态物质
摘要
受滑液注入多孔表面（SLIPS）启发而提出的液注入膜最近被引入膜技术。这些膜的门控机制有望带来抗污特性和多相传输能力。然而，注入液体的长期保留尚未被探究。为解决此问题，我们通过液-液驱替孔隙测定（LLDP）实验结合对驱替机制的微观观察，研究滑液注入膜（SLIMs）中注入液体的保留情况。我们的结果表明，孔隙将对应于毛细管压力而打开，导致水传输的优先流动路径。LLDP 结果进一步暗示 SLIM 中存在液衬孔隙。利用界面孔隙流动模型从理论上了分析这一假设。我们发现驱替模式对应于多孔介质中不混溶驱替的毛细指进。利用有关多孔介质中两相流的相关物理来确认 SLIMs 中出现的渗透机制。为实验观察液-液驱替，设计了一个模拟多孔介质的微型流体芯片，并观察到具有被困注入液体的高度分叉结构。剩余的注入液体作为池、桥和芯片中柱结构周围的薄膜被保留，进一步确认了液衬现象。分形维数分析连同对非润湿相流体饱和度的评估，进一步确认分形模式对应于毛细指进，这与带捕获的侵入渗流（IPT）模型一致。
引用
@article{arxiv.1804.03974,
title = {Liquid-liquid displacement in slippery liquid-infused membranes (SLIMs)},
author = {Hanieh Bazyar and Pengyu Lv and Jeffery A. Wood and Slawomir Porada and Detlef Lohse and Rob G. H. Lammertink},
journal= {arXiv preprint arXiv:1804.03974},
year = {2018}
}