利用示踪粒子光捕获表征热泳微粒周围的热渗透滑移流
流体动力学
2024-04-19 v1 介观与纳米尺度物理
应用物理
光学
摘要
液体中微粒周围的热渗透流通过观测并分析微粒表面附近微小粒子（即示踪粒子）的分布来表征。首先，使用光捕获激光将示踪粒子运动限制在微粒圆周附近的圆形路径上。随后，在液体内建立整体温度梯度后，该圆形路径上原本均匀分布的示踪粒子向微粒较热一侧聚集，表明存在沿粒子朝向热端的流动。进一步分析示踪粒子分布发现：(i) 流动大小随距表面距离增加而减小；(ii) 改变微粒表面性质会导致流动大小改变。这些表明所观测到的流动是沿微粒表面的热致滑移流。接着，假设流体方程的简单滑移边界条件，我们基于两组实验数据评估滑移系数大小：(i) 微粒的热泳速度，以及 (ii) 微粒周围的热渗透流。两种途径的结果在定量上一致，并与已有研究中滑移流理论模型的结果进行比较。
引用
@article{arxiv.2306.08207,
title = {Thermo-osmotic slip flows around a thermophoretic microparticle characterized by optical trapping of tracers},
author = {Tetsuro Tsuji and Satoshi Mei and Satoshi Taguchi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.08207},
year = {2024}
}