落地的水滴跳起芭蕾舞 一滴水也能发电( 四 )

该研究采用的图案化表面 , 不同区域对液体具有差异化的粘附力 。 当液滴撞击到表面后首先铺展成为圆形液膜 。 在

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不对称粘附力的作用下 , 液膜发生各向异性回缩行为 。 非向心的粘附力形成力矩 , 且作用效果随着液膜的回缩逐渐累积 , 最终形成角动量 。 该过程中 , 液滴由碰撞前的平动变为了碰撞后的转动 , 转变为全新的运动形态 。

研究人员借助同步高速成像系统 , 对这一行为进行了详细的记录与分析 。 研究表明 , 表面粘附力图案的对称性对液滴碰撞行为起着关键作用 。 通过改变图案的旋转对称性/镜面对称性 , 可以使液滴碰撞后产生旋转、翻滚、竖直回弹等多种行为 。 “我们系统研究了液滴碰撞及回弹过程 , 通过调节基底浸润性图案的旋转对称性或镜面对称性 , 提出了液滴碰撞控制的普适性规律 , 实现了多种复杂液滴回弹行为控制 。 ”宋延林说道 。


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