合体-溶剂动态合对合体相分离的粗化速率的影响
Michio Tateno1, Jiaxing Yuan2, Hajime Tanaka3
1Research Center for Advanced Science and Technology, The University of Tokyo, 4-6-1 Komaba, Meguro-ku, 153-8904, Tokyo, Japan; Materials Research Laboratory, University of California Santa Barbara, Santa Barbara, 93106, CA, USA.
合相分离动力学不同,有和没有水力动力相互作用. 这项研究阐明了复杂流体中的粗化机制,揭示了集群和网络形成的独特生长规律.
科学领域:
- 复杂的流体 复杂的流体
- 软物质物理学 软物质物理学
- 结合体科学 结合体科学
背景情况:
- 阶段分离在自然和工业过程中至关重要,涉及域粗化以最大限度地减少界面能量.
- 简单液体中的化动态已被理解,但对于复杂的液体,如合物悬浮液,尚不清楚.
研究的目的:
- 为了研究合相分离动力学.
- 阐明水力动力相互作用 (HIs) 在粗化中的作用.
- 区分集群形成和网络形成的分离机制.
主要方法:
- 使用基于粒子的模拟.
- 模拟包括具有和没有多体水力动力学相互作用的场景 (动量保存).
- 用一个具有恒定摩擦系数的简化模型来表示没有HI的系统.
主要成果:
- 对于HI,集群形成的分离显示域增长 lt1/3 (布罗恩凝血).
- 没有HI,集群形成的分离呈现出1/5的LT,与热扩散问题有关.
- 形成网络的分离显示了具有HI的1/2和没有HI的1/3,由分别通过溶剂透或自由排水来缓解压力.
结论:
- 水力动力相互作用显著改变了合相分离动力学.
- 基于HI的存在/不存在,确定了集群和网络形成的明显粗化机制.
- 该研究提供了对复杂流体中的合物-溶剂合和自我组织的物理理解.
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