水和电:电荷效应可以影响流动的水滴

2025-07-08 00:11来源:本站

  Water and electricity: Charge effects can influence flowing droplets

  从精确的喷墨打印到眼镜镜片的清晰视觉,水滴的影响和它们的运动塑造了我们日常生活的许多领域。虽然液滴应该精确地保持在喷墨打印的位置,但它们在眼镜镜片表面快速移动是可取的。因此,对润湿过程的研究在进一步改进技术应用方面起着至关重要的作用。

  液体与表面的相互作用不仅取决于表面的性质,而且取决于液体的性质。然而,马克斯普朗克聚合物研究所(MPI-P)发起的一项研究项目近年来将重点放在了另一个维度上:电荷。这些在复杂的润湿过程中起决定性作用。

  MPI-P“界面物理”部门主任hans - jrgen Butt说:“在我们的实验中,我们发现在表面上滑动的液滴会留下电荷的痕迹,然后影响随后的液滴。”

  在《物理评论快报》上发表的一篇新文章中,巴特和他的同事们仔细研究了这种电荷轨迹对液滴特性的影响。如果一个液滴从倾斜的平板上滑落,就像他们所做的实验一样,液滴在其前后两侧与平板表面形成不同的角度。这两个角度之间的差异——即所谓的“接触角滞后”——由于表面电荷的存在而显著改变。

  “我们研究了不同的配置:一次是让平板和液滴充电,一次是让平板充电,”巴特在描述实验时说。一方面,他们能够证明电荷对接触角有影响,因此也会影响润湿行为,而且无论液滴和/或平板是否带电,这种影响都会发生。

  研究人员的研究有助于在应用中有针对性地使用电荷来操纵液滴的行为,或减少在使用微流体或热交换器冷凝的生化分析中由于电荷而产生的不良影响。

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