滴滴在倾斜的基板上以三维地形缺陷的形式进行结-沉积的过渡
Ninad V Mhatre1, Satish Kumar1
1Department of Chemical Engineering and Materials Science, University of Minnesota, Minneapolis, MN 55455, USA. kumar030@umn.edu.
Soft matter
|April 11, 2024
概括
在倾斜的表面上滴滴运动是由基质缺陷控制的. 缺陷几何学显著影响滴滴脱落的临界角度,对于雾采集和喷墨打印等应用至关重要.
科学领域:
- 流体动力学 流体动力学
- 表面科学是一门科学.
- 材料科学是一种材料科学.
背景情况:
- 倾斜基板上的水滴可能会因表面缺陷而被钉住.
- 了解缺陷几何在滴滴定位中的作用对于诸如雾采集和喷墨打印等应用至关重要.
研究的目的:
- 建模和分析地形缺陷几何学对从倾斜的基板上取决于滴滴的影响.
- 为了研究高斯形缺陷 (或) 如何影响关键倾斜角度和滴滴形状.
主要方法:
- 开发了一种基于滑理论的模型,采用前体膜/分离压力方法.
- 通过使用交替方向隐式有限差异方案,推导并用数值解决滴子厚度的非线性演化方程.
主要成果:
- 临界倾斜角随着缺陷的高度/深度和侧面宽度而增加,但随着沿着滑动方向的宽度而减少.
- 在临界角度以下,滴滴在缺陷的最大负倾斜点上固定.
- 表面张力驱动力的缩放关系与模拟趋势有很好的相关性.
结论:
- 缺陷几何是滴滴钉定和脱皮行为的一个关键决定因素.
- 这些发现为设计具有可控滴滴动态的表面提供了见解,用于各种技术应用.
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