用微米分辨率可视化和量化蒸发水/甘油液滴中局部度梯度的可视化和量化
Alexander Erb1, Jonas Kind2, Timon L Zankel2
1Physics of Surfaces, Institute of Materials Science, Technical University of Darmstadt, Darmstadt 64287, Germany.
概括
无标记物成像测量了蒸发水-甘油滴中的度梯度. 糖在接触线附近积累,在顶部附近耗尽,验证了模拟预测.
科学领域:
- 流体动力学 流体动力学
- 表面科学是一门科学.
- 分析化学是一种分析化学.
背景情况:
- 多元组件滴滴的蒸发对于印刷,冷却和涂层至关重要.
- 不均的蒸发会导致度梯度和内部流动.
- 现有的方法使用标记物改变液体特性.
研究的目的:
- 在没有标记的蒸发滴中实验量化度梯度.
- 为模拟的度场提供无标记的证据.
- 为了优化涉及滴水蒸发的过程.
主要方法:
- 使用拉曼成像和磁共振成像 (MRI) 进行度映射.
- 分析了4.2微升的90mol%水和10mol%甘油滴.
- 在三相接触线附近实现了高分辨率 (33微米的MRI).
主要成果:
- 磁力共振成像和拉曼成像都显示出很好的一致性.
- 在三相接触线附近观察到糖含量增加.
- 在滴滴顶部附近发现糖含量下降.
- 量化的度梯度大约为1 × 10-2mol%微米-1.
结论:
- 实验结果与模拟预测一致.
- 证明了蒸发滴中的度场的无标记量化.
- 这些发现适用于油墨,医疗器械,食品加工和3D生物打印.


