光纳米流体学:激光束作用下表面活性剂修饰液桥的流体流动建模
软凝聚态物质
2018-01-31 v1
摘要
当表面活性剂型稳定的具有超低界面张力的油滴被捕获在两束激光的焦点中并被拉开(通过移动激光束)时,会形成由两个油滴经一细油桥连接的结构。桥半径取决于弯曲模量与重整化界面张力(其考虑了界面的自发曲率)之比。桥对液滴施加的力相对于乳液的相反转温度呈不对称性,与实验一致。通过增加对一个液滴的光压,流体可经桥从一液滴泵送至另一液滴。该流动是油细丝内泊肃叶流与绕刚性圆柱外流的结合,其表面速度由切向应力平衡决定。对于典型的油类和连续水介质的黏度,流动主要发生于外部介质中。法向应力平衡导致细丝半径随距离变化。结果表明半径近似线性减小,其斜率正比于通过桥的体积流率。因此,对于给定长度的桥,由光阱泵送可产生流率的上限。
引用
@article{arxiv.1801.09755,
title = {Optonanofluidics: Modelling fluid flow through surfactant-modified liquid tethers by laser beams},
author = {Joshua A. Bull and Alex L. Hargreaves and Colin D. Bain and Buddhapriya Chakrabarti},
journal= {arXiv preprint arXiv:1801.09755},
year = {2018}
}
备注
5 pages, 4 figures