气泡推进型中空Janus微球运动特性的实验研究

• 作者: 崔海航 张静 李战华 王雷磊 郑旭
• 来源期刊: 实验流体力学
• 学科: 物理学
• 关键词: 中空Janus微球 气泡驱动 气泡溃灭
• 年，卷（期）: 2017,（2）
• 所属期刊栏目: 基础研究及应用
• 页码范围: 61-66
• 页数: 6页
• 分类号: O353.4|O353.5
• 字数: 5666字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11729/syltlx20160152

摘要

本文通过Pt-SiO2型(铂-二氧化硅型)中空Janus微球在低浓度2%~4% H2O2溶液中的气泡驱动实验,观察到在每个气泡生长-溃灭周期内,Janus微球的运动呈现3个特征阶段,分别为自扩散泳、气泡生长和气泡溃灭.其中气泡溃灭阶段微球在射流驱动下的推进速度可达每秒几十毫米,比前2个阶段的平均速度大2~3个数量级.实验观察到气泡生长阶段其半径与时间存在Rb~t1/3和Rb~t1/2两种标度率.由于气泡在Janus微球催化剂表面(Pt侧)的生长点偏离对称轴位置,Janus微球的运动轨迹呈圆周形.随H2O2溶液浓度的增加,还可以进一步提高Janus微球的运动速度.此研究不仅定量分析了Janus微球的运动特性,而且为实际应用中提高Janus双面微马达的运动速度和能量利用率提供了参考依据.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李战华	中国科学院力学研究所	19	308	6.0	17.0
2	张静	西安建筑科技大学环境与市政工程学院	30	128	7.0	9.0
3	崔海航	西安建筑科技大学环境与市政工程学院	33	111	6.0	8.0
4	郑旭	中国科学院力学研究所	18	71	5.0	8.0
5	王雷磊	西安建筑科技大学环境与市政工程学院	4	11	2.0	3.0