纳米气泡诱导的浸没玻璃态聚合物薄膜流动

我们研究了由自由表面处的空气纳米气泡所诱导的、基底支撑的浸没玻璃态聚合物薄片的自由表面形变动力学。我们将玻璃态薄片方程的解析与数值处理相结合，该方程源于对玻璃态薄膜表面流动层应用润滑近似，并在压力项中由刻画纳米气泡 Laplace 压力的轴对称阶跃函数所驱动。利用格林函数方法，我们推导了薄膜轮廓的通用解。我们表明，表面扰动的横向范围随时间遵循渐近的黏毛细幂律行为，且在此 regime 下薄膜中心高度随时间对数衰减。该过程最终在有限时间内导致薄膜破裂与去润湿，我们给出了显式展现其对表面流动性、薄膜厚度与气泡大小等依赖关系的解析预测。最后，利用有限元数值积分，我们讨论了由曲率与薄膜轮廓引起的非线性效应如何影响演化。