微尺度驻停气泡柔性气-液界面抗流体剪切能力

• 作者: 刘吉晓 周一笛 朱童 李博文 李姗姗 李铁军 郭士杰
• 来源期刊: 气体物理
• 学科: 物理学
• 关键词: 微尺度气泡 柔性可控气-液界面 表面张力 稳定性 抗剪切能力
• 年，卷（期）: 2018,（4）
• 所属期刊栏目: 微纳尺度流动专题
• 页码范围: 24-31
• 页数: 8页
• 分类号: O359+.1
• 字数: 3935字
• 语种: 中文
• DOI: 10.19527/j.cnki.2096-1642.2018.04.003

摘要

在微流控系统中,稳定、可控的柔性气-液界面可实现声流体颗粒富集、微纳操作、快速气-液反应等各种实际物理和生化应用.微流道内气-液界面的抗流体剪切能力对于增强微尺度下气-液界面的可控性具有十分重要的意义.为此,文章研究了具有高稳定性、高可控性、可阵列化的微尺度驻停气泡现象.利用嵌入局部裂隙的微流道以及与之平行的气体流道,可对驻停气泡的生成和形态进行有效调节,并利用其可控的气-液界面实现多种功能化应用.在此基础上,文章进一步研究柔性可控气-液界面的抗流体剪切能力,对形态变化中的气-液界面受力进行分析,利用仿真和实验手段研究不同状态下气-液界面的形状特征,研究不同的液体驱动压力、裂隙尺寸以及裂隙形状对气-液界面抗剪切能力的影响,并将界面的曲率半径作为气泡驻留与否的判定依据.文章对驻停气泡柔性气-液界面抗流体剪切能力的研究有助于优化其控制方法,增强其控制稳定性并拓展其潜在应用场合.