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凝聚态物理 > 软凝聚态物理

arXiv:2508.02481v1 (cond-mat)
[提交于 2025年8月4日 ]

标题: 毛细管提升去除液滴

标题: Droplet Removal by Capillary Lifting

Authors:Ke Sun, Jack R. Panter, Alvin C. M. Shek, Yonas Gizaw, Kislon Voïtchovsky, Halim Kusumaatmaja
摘要: 从固体表面去除液滴是清洁、涂层和石油开采的核心问题。 在这里,我们研究了由不混溶的工作液体毛细作用提升的液滴。 上升的工作液体在固体和空气界面之间引发毛细桥的形成,这可能导致液滴完全、部分或不润湿。 我们的理论模型预测,并且实验验证了,通过操控液滴与固体的接触角以及涉及的界面张力,可以调节液滴去除的效果。 显著的是,与通常使用表面活性剂来降低界面张力的表面清洁策略相反,采用具有高界面张力的工作液体可以增强润湿性。 我们的发现可以为减少资源消耗和环境影响的液滴操控开辟新的途径。
摘要: The removal of liquid droplets from solid surfaces is central to cleaning, coatings and oil recovery. Here we investigate liquid droplets capillary lifted by an immiscible working liquid. The rising working liquid triggers the formation of a capillary bridge between the solid and the air interface, which can lead to full, partial, or no droplet dewetting. Our theoretical model predicts, and experiments confirm, that the effectiveness of droplet removal can be tuned by manipulating the droplet contact angle with the solid and the interfacial tensions at play. Significantly, dewetting can be enhanced by employing working liquids with high interfacial tension, in contrast to common surface cleaning strategies where surfactants are used to reduce interfacial tension. Our findings can open new avenues for droplet manipulation with reduced resources and more sustainable environmental impact.
主题: 软凝聚态物理 (cond-mat.soft)
引用方式: arXiv:2508.02481 [cond-mat.soft]
  (或者 arXiv:2508.02481v1 [cond-mat.soft] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2508.02481
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

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来自: Ke Sun [查看电子邮件]
[v1] 星期一, 2025 年 8 月 4 日 14:49:02 UTC (3,421 KB)
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