一维几何中的游动液滴：一个活性Bretherton问题
软凝聚态物质
2021-10-05 v2 流体动力学
摘要
我们通过实验研究了自驱动油包水液滴在不同方形和圆形截面的毛细管中的受限行为。液滴的活性来源于其界面处膨胀胶束的形成。在直毛细管中，液滴速度随受限程度增加而减小。然而在极高受限下，速度收敛于一个非零值，使得即便很长的液滴也能游动。随后使用拉伸圆形毛细管以探索更高受限程度。液滴周围的润滑层呈现非均匀厚度，这与通常流动驱动的无源液滴有显著区别。液滴尾部形成颈缩，随受限加深，并在足够大受限下经历连续的自发分裂事件。这些观察强调了液滴界面的活性对其受限行为的关键作用。我们进而提出一种解析表述，将界面活性与膨胀胶束输运问题整合进经典Bretherton方法。该模型解释了液滴速度在强受限下收敛于有限值，以及润滑层的非经典形状。我们进一步讨论了界面处胶束浓度的饱和，这将解释长液滴润滑层厚度的发散，并最终导致液滴自发分裂。
引用
@article{arxiv.2103.09513,
title = {Swimming droplet in 1D geometries, an active Bretherton problem},
author = {Charlotte de Blois and Vincent Bertin and Saori Suda and Masatoshi Ichikawa and Mathilde Reyssat and Olivier Dauchot},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.09513},
year = {2021}
}