巨型皂膜厚度剖面
软凝聚态物质
2023-04-25 v2
摘要
泡沫膜（即与自身弯液面接触的膜）的生成、排液与稳定性仍是尚未解决的引人入胜的问题。在本文中，我们拟探索大速度与大面积膜 regime。该 regime 在文献中经典实验里无法触及，并使我们能够研究大延伸与大延伸速率的 regime。借助我们的装置，我们通过将一条由皮带驱动的水平钓鱼线以 20~cm/s 至 250~cm/s 的速度从皂液中拉出，制得高达两米的皂膜。我们表征了膜中央部分的厚度剖面，其行为类似于受张力的橡皮筋。我们表明，其厚度剖面可由一静态模型很好描述：其中均质弹性膜受其自身重量拉伸。这导致一指数型厚度剖面，其特征长度由重力与表面弹性之间的竞争给出。 prefactor 由膜的形状与面积固定，受钓鱼线运动支配，但也受来自较厚于中央部分的侧向弯液面中皂膜的连续抽取所支配，且该皂膜从侧边界逐渐侵入膜内。我们提出的模型捕捉了重力、膜弹性与膜抽取之间的微妙相互作用，并得出与实验数据吻合良好的预测。
引用
@article{arxiv.2209.03468,
title = {Thickness profiles of giant soap films},
author = {Marina Pasquet and Frédéric Restagno and Isabelle Cantat and Emmanuelle Rio},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.03468},
year = {2023}
}