Steady states of thin film droplets on chemically heterogeneous substrates
Steady states of thin film droplets on chemically heterogeneous substrates
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化学异质基底上薄膜液滴的稳态
DOI：
10.1093/imamat/hxaa036
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发表时间：
2020
影响因子：
1.2
通讯作者：
Witelski, Thomas P
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Liu, Weifan;Witelski, Thomas P
我们研究了在无通量边界条件下，在有限尺寸的化学非均质衬底上的稳态薄膜。基于分岔图的结构，我们将存在于这种基底上的一维稳态解分为六个不同的分支，并对每个分支上的稳态进行渐近估计。利用微扰展开，我们证明了前阶解提供了在阶梯图纹衬底上的稳态薄膜的良好预测。我们展示了如何将一维分析扩展到轴对称解。我们还研究了衬底图案的润湿性对比对液滴线性稳定性的影响以及在小区域上脱湿的时间演变。结果也适用于描述用于微流体应用的亲水方形斑块和条纹区域上的二维液滴。
We study steady-state thin films on chemically heterogeneous substrates of finite size, subject to no-flux boundary conditions. Based on the structure of the bifurcation diagram, we classify the 1D steady-state solutions that exist on such substrates into six different branches and develop asymptotic estimates for the steady states on each branch. Using perturbation expansions, we show that leading-order solutions provide good predictions of the steady-state thin films on stepwise-patterned substrates. We show how the analysis in one dimension can be extended to axisymmetric solutions. We also examine the influence of the wettability contrast of the substrate pattern on the linear stability of droplets and the time evolution for dewetting on small domains. Results are also applied to describe 2D droplets on hydrophilic square patches and striped regions used in microfluidic applications.
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影响因子：
3.7
作者：
Richard D. Lenz;Satish Kumar
通讯作者：
Satish Kumar
DOI：
--
发表时间：
2001
期刊：
Physical review. E, Statistical, nonlinear, and soft matter physics
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通讯作者：
M. Bär
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作者：
J. Gomba;G. Homsy
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