软PDMS上聚苯丙烯滴液的形状：探讨三相接触线处理论与实验之间的差距
软凝聚态物质
2024-12-24 v1
摘要
我们使用原子力显微镜实验研究了液态聚苯丙烯(PS)滴液在弹性聚二甲硅氢烷(PDMS)基底上的形状， 考察不同尺寸的滴液和基底弹性性能。 这些形状包括PS空气、PS-PDMS、PDMS空气界面以及三相接触线， 与通过能量最小化推导的轴对称尖锐界面模型的理论预测进行比较。 我们发现聚苯丙烯滴液被一层来自PDMS基底迁移的未交叉链接分子所包裹。 通过将包裹效应纳入表面能中的理论模型， 我们表明实验滴液形状的全局特征在所有滴液尺寸和基底弹性性能下均与理论预测高度定量地一致。 然而， 我们的方法也发现实验结果与理论预测在三相接触线附近存在系统性差异。 此外， 这些差异对于较软的基底和较小的滴液而言呈系统性增加。 我们表明全局参数变化，如表面张力和弹性剪切模量， 无法解释这些差异， 而是指向局部更大的弹性胶 capillary 长度， 其可能的来源已充分讨论。
引用
@article{arxiv.2412.17439,
title = {Shape of Polystyrene Droplets on Soft PDMS: Exploring the Gap Between Theory and Experiment at the Three-Phase Contact Line},
author = {Khalil Remini and Leonie Schmeller and Dirk Peschka and Barbara Wagner and Ralf Seemann},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.17439},
year = {2024}
}