通过视弹性控制调节马拉隆内不稳定性实现可调自乳化
软凝聚态物质
2025-05-30 v2 流体动力学
摘要
多组分流体系统界面不稳定性在自然界和工业过程中广泛存在，但仍面临动态控制的挑战。本文提出一种策略，通过调控流体的视弹性来主动调节马拉隆驱动的自乳化。当水-醇滴droplet向油浴表面扩散时，由于选择性醇的蒸发引发的径向表面张力梯度驱动界面不稳定，导致形成致密的二维“子滴”阵列。我们证明，引入微量高分子量聚合物以引入视弹性，为控制该过程提供了稳健的方法。随着视弹性的增加，系统性地抑制了不稳定性，导致破碎起始延迟且扩散指尖更长。通过结合高分辨率实验可视化和理论分析，我们揭示了聚合物浓度与破碎前指尖长度之间的定量关系。这些发现建立了用于设计具有可编程动态特性的视弹性界面材料的预测框架，为表面张力介导的图案化、乳化及软物质系统的流体控制提供了新机会。
引用
@article{arxiv.2504.11021,
title = {Tunable self-emulsification via viscoelastic control of Marangoni-driven interfacial instabilities},
author = {Christoph Haessig and Mehdi Habibi and Uddalok Sen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.11021},
year = {2025}
}