微重力下准二维液晶膜流体动力学实验的实现
软凝聚态物质
2017-06-06 v1
摘要
自由悬挂的近晶相液晶膜是准二维流体的独特例子。近晶相膜具有机械稳定性且量化厚度仅为几个分子层量级，是研究基本流体物理（如集体分子有序、缺陷与涨落现象、流体动力学以及二维(2D)非平衡行为，包括作为复杂生物膜模型）的理想系统。近晶相膜可拉过平面支撑物的开口形成薄的、弯月面边界的膜，也可制备成气泡，或支撑在充气管上或自由漂浮。量化层状结构使近晶相膜在二维流体物理中具有独特用处。OASIS 团队开展了多种基于地面和微重力的液晶薄膜应用，以解决二维和准二维系统中的流体结构与流体动力学问题。开展了抛物线飞行和探空火箭实验，以探索自由漂浮近晶相气泡的形状演化，并探测平板膜中的马兰戈尼效应。在近晶相岛屿（薄背景膜上的较厚区域）的乳液动力学、球膜中的微滴包裹体以及热毛细效应，在国际空间站上的 OASIS（空间中近晶相岛屿观测与分析）项目中进行了长期研究。我们总结了 OASIS 硬件的技术细节并给出了关键观测的初步例子。
引用
@article{arxiv.1706.00866,
title = {Realization of hydrodynamic experiments on quasi-2D liquid crystal films in microgravity},
author = {Noel A. Clark and Alexey Eremin and Matthew A. Glaser and Nancy Hall and Kirsten Harth and Christoph Klopp and Joseph E. Maclennan and Cheol S. Park and Ralf Stannarius and Padetha Tin and William N. Thurmes and Torsten Trittel},
journal= {arXiv preprint arXiv:1706.00866},
year = {2017}
}