超越叠加近似的毛细诱导相互作用理论

在一般理论框架内，我们研究了小变形区域下被困在流体界面处的两个胶体颗粒之间的有效变形诱导相互作用。在许多研究中，这种相互作用的计算基于这样的假设，即该颗粒对的实际界面构型由单个颗粒周围界面变形的线性叠加给出。在此，我们评估了该方法的适用性，并计算了超出这种所谓叠加近似的大颗粒间距下有效相互作用的首项。作为应用，我们考虑了由带电胶体颗粒发出的静电场引起的界面变形这一实验相关情形。在力学孤立状态下，即如果作用于由颗粒加界面组成的总系统上的净力为零，叠加近似实际上是无效的。有效的毛细相互作用由超出该近似的贡献所主导，并且结果是吸引的。对于胶体上足够小的表面电荷，使得线性化严格有效，并且在渐近的大间距下，有效相互作用不会克服胶体颗粒之间的直接静电排斥。