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Updated: Sep 17, 2025
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滴滴内流动和湿的过渡控制了喷墨打印纳米流体中的纳米颗粒沉积模式
Eita Shoji1, Taiga Saito1, Tetsushi Biwa1
1Department of Mechanical Systems Engineering, Tohoku University, 6-6-01, Aramaki Aza Aoba, Aoba-ku, Sendai, 980-8579, Miyagi, Japan.
Journal of colloid and interface science
|June 28, 2025
概括
喷墨打印的纳米粒子沉积模式是由滴滴流和湿动态控制的. 了解像Péclet (Pe) 和Marangoni (Ma) 这样的无维数,可以预测和控制咖啡环,多环和均膜.
科学领域:
- 流体动力学 流体动力学
- 纳米技术纳米技术
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 纳米流体的喷墨打印创造了纳米粒子沉积模式.
- 这些模式受到复杂的液滴内流动和湿动态的影响.
- 系统研究需要精确的测量技术和相关的无维参数.
研究的目的:
- 研究Péclet数 (Pe),Marangoni数 (Ma) 和无维蒸发率比 (τre/τev) 在纳米流体滴滴湿动态中的作用.
- 为了与纳米颗粒沉积模式相关联液滴内流量和湿化动态.
- 建立一个用于控制喷墨打印纳米流体沉积模式的预测框架.
主要方法:
- 采用相位移成像圆测量技术,用于高精度的滴状测量 (纳米到微米).
- 研究了Pe,Ma和tre/τev对湿化动态和沉积模式的影响.
- 分析了液滴内流动和湿现象中的过渡.
主要成果:
- 证明了沉积模式 (咖啡环,多环,光圈,均薄膜) 从特定的液滴内流动和湿动态中出现.
- 高PE有利于咖啡环图案;低PE导致均沉积.
- 观察到马兰戈尼-贝纳德对流和棒滑运动在关键条件下控制特定的模式形成.
- 在纳米液体膜中观察到比纯液体更大的扩散和咖啡环形成.
结论:
- 该研究建立了一个预测框架,用于量身定制喷墨打印纳米流体中的纳米颗粒沉积模式.
- 精确的测量揭示了滴滴传播和沉积现象的新见解.
- 了解无维数的相互作用是控制纳米流体沉积模式的关键.
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