疏水基底上 PEG 静坐液滴的分子量依赖性蒸发动力学与形貌
软凝聚态物质
2025-03-11 v1
摘要
静坐液滴的蒸发动力学对于喷墨打印和药物研发等应用中的材料沉积至关重要。然而，高分子量聚合物溶液的蒸发行为及其对沉积物形貌和流场的影响尚不明确。本研究探讨了聚乙二醇（PEG）溶液液滴在疏水基底上的蒸发动力学和沉积物形貌，其分子量范围从 200 到 1000k g/mol，跨越五个数量级。结果表明，蒸汽扩散在所有 PEG 分子量的蒸发过程中均占主导地位。利用图像分析和微粒子图像测速（-PIV），我们揭示了分子量会影响接触线动力学和内部流动，导致多样的沉积物形貌，包括球冠、柱状、池状圆盘和平面圆盘。瞬态散度和 P\'eclet 数计算进一步证实了流体力学在沉积物形成中的作用。这些发现为控制聚合物静坐液滴蒸发的流体力学和热力学因素提供了深刻见解，对材料制造以及喷墨打印和涂层技术的发展具有启示意义。
引用
@article{arxiv.2503.07372,
title = {Molecular Weight-Dependent Evaporation Dynamics and Morphology of PEG Sessile Drops on Hydrophobic Substrates},
author = {Feiyu An and Junyi Ye and Huanshu Tan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.07372},
year = {2025}
}