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利用热毛细流探测界面效应

软凝聚态物质 2023-01-10 v1 流体动力学

摘要

我们报道了由热毛细效应驱动的支撑液膜的变薄现象。这些液体是初始厚度为几十微米的油膜。对涂布油膜的玻璃基底进行局部适度加热会引发热毛细流,从而允许超薄膜的形成。我们表明,在给定的时间范围内,亚微米厚薄膜的变薄动力学受热毛细应力支配。这导致厚度分布随时间呈现简单的依赖关系,数据坍缩到一条主曲线上即可证明这一点。该主曲线仅取决于液体性质和热梯度,并允许对后者进行测量。随着薄膜进一步变薄至分子相互作用范围内的厚度,出现了偏离主曲线的现象。尽管所有被研究的油据推测都能完全润湿玻璃,但烷烃和硅油偏离的性质有所不同。我们将观察到的行为归因于分离压符号的不同,这一图景通过薄膜方程的数值求解得到了证实。我们建议热毛细流可用于精细探测分子相互作用。

关键词

引用

@article{arxiv.2212.10418,
  title  = {Probing interfacial effects with thermocapillary flows},
  author = {M. Maza-Cuello and C. Frétigny and L. Talini},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2212.10418},
  year   = {2023}
}

备注

To be published in Physical Review Fluids