软弹性固体的莱顿弗罗斯特悬浮建模

当可蒸发的软固体被放到热表面上时，会发生弹性莱顿弗罗斯特效应。蒸发的流动与弹性变形耦合，导致自发的弹跳或稳态悬浮。该效应体现了热力学、弹性和润滑之间尚未被探索的相互作用：尽管已被观察到，但其基本的理论描述仍是一项挑战。本文提供了一个弹性莱顿弗罗斯特悬浮的理论。随着重量增加，刚性固体会更靠近热表面。相比之下，我们发现了一个弹性主导的区域，其中固体越重，悬浮得越高。这种由几何控制的行为让人联想到大型液体莱顿弗罗斯特液滴的动力学。我们证明，该弹性区域的特征在于固体底部的赫兹行为，并推导出悬浮高度如何随材料参数标度。通过引入一个无量纲的弹性莱顿弗罗斯特数，我们捕捉到了刚性与赫兹行为之间的过渡。我们的结果为近期实验提供了理论基础，并指明了新型软机器的设计方向。