非润湿毛细管对水滴的吸收
流体动力学
2010-02-04 v1 经典物理
摘要
我们提供了直接的实验证据，表明水滴可以自发地穿透非润湿毛细管，其驱动力来自高液滴曲率导致的拉普拉斯压力。利用高速光学成像、半径50至150微米的微毛细管以及平均半径在100至1900微米之间的水微滴，我们证明存在一个临界液滴半径，低于该半径时，水滴可以被疏水化玻璃和聚四氟乙烯（PTFE）毛细管吸收。毛细管吸收速率强烈依赖于液滴尺寸，较小的液滴吸收更快。液滴尺寸也被证明会影响预填充非润湿毛细管中的弯月面运动，对此效应的定量测量得出水-PTFE静态接触角在96度到114度之间。我们的测量结果证实了近期关于金属纳米液滴穿透碳纳米管（CNT）的理论预测和模拟。这些结果与广泛的技术应用相关，例如微流控器件、喷墨打印以及流体在多孔材料中的渗透。
引用
@article{arxiv.1002.0598,
title = {Uptake of water droplets by nonwetting capillaries},
author = {Geoff R. Willmott and Chiara Neto and Shaun C. Hendy},
journal= {arXiv preprint arXiv:1002.0598},
year = {2010}
}