流体/薄膜三相线的微观细节
软凝聚态物质
2018-04-24 v1
摘要
近年来，软物质与流体界面相遇的力学（弹性-毛细相互作用）引起了相当大的关注。在本工作中，我们通过实验考察了流体置于刚性材料薄膜之上、而薄膜又置于流体基底之上的情形。为简化复杂性，我们将实验适配为一维几何，并直接用共聚焦显微镜考察聚苯乙烯与聚碳酸酯薄膜的行为。我们发现，当薄膜较厚时，流体与薄膜相遇的方式符合 Young–Dupré 方程，但在厚度减小时转变为看似类似于 Neumann 型平衡的情形。然而，在更仔细的考察中我们发现，真实接触角总是由 Young 构造给出。这一表观悖论源于宏观测量的角度在存在曲率时并不直接对应于真实的微观接触角。我们用 Winkler 地基上的 Euler–Bernoulli 梁以及一个等价的基于能量的毛细模型来建模该效应。值得注意的是，这些模型突出了若干重要长度尺度以及问题中张力、重力与弯曲的复杂相互作用。
引用
@article{arxiv.1804.07797,
title = {Microscopic Details of a Fluid/Thin Film Triple Line},
author = {Timothy Twohig and Sylvio May and Andrew B. Croll},
journal= {arXiv preprint arXiv:1804.07797},
year = {2018}
}