界面不稳定性提前发生对液滴破碎的抑制

假设：界面不稳定性在撞击过程中导致不希望出现的液滴破碎。这种破碎影响许多应用，如打印、喷涂等。液滴上的颗粒涂层可以显著改变撞击过程并使其稳定以防止破碎。本工作研究了颗粒涂层液滴的撞击动力学，该领域大多尚未被探索。实验：使用体积添加法形成不同质量负载的颗粒涂层液滴。然后将制备好的液滴撞击到超疏水表面上，并使用高速相机记录其动力学。发现：我们报告了一个有趣的现象，即界面指状不稳定性有助于抑制颗粒涂层液滴的破碎。这种破碎抑制岛（即液滴在撞击时保持完整）出现在韦伯数的一个区间内，在该区间内液滴破碎本是不可避免的。颗粒涂层液滴中指状不稳定性的发生所需的撞击能量要低得多，约为裸液滴的一半。该不稳定性使用边缘邦德数来表征。由于形成稳定指状结构相关的更高损耗，这种不稳定性抑制了破碎。这种不稳定性也可以在莱顿弗罗斯特表面和灰尘/花粉覆盖的表面上看到，使其在许多与自清洁相关的应用中非常有用。