非极性二维墨水电流体动力学背后的基本构成要素

本工作对不同强度与方向（相对于施加流场）电场下二维墨水的完整流变学表征进行了研究。本研究所用二维纳米材料为石墨烯纳米片、六方氮化硼和二硫化钼。这些具有不同电学性质的材料分散于含不同浓度乙基纤维素（EC）的非极性溶剂（甲苯）中，呈现出牛顿或粘弹性特征。剪切流变测试表明，纳米颗粒的存在几乎不改变载流体的流体行为，且垂直于流动方向施加电场不会产生电流变行为。然而，模拟实际电流体动力学喷印条件的拉伸实验，使得颗粒与沿电场方向排列对细丝 thinning 过程的影响得以观测。观察到当配方中含 EC 时，电场因载流体中的电泳效应产生涡旋，这对液桥稳定性有严重影响，却几乎不影响剪切粘度；此外，二维纳米颗粒的种类也改变了溶液的电导率与介电常数，诱导出麦克斯韦应力，使细丝相对于表面张力更为稳定。