研究增加了对液滴行为的理解

美国一位科学家的新研究可以更好地解释这一问题液滴飞溅是如何由表面的光滑程度决定的,以及周围的气压。

科学家们已经知道这个看似简单的过程涉及两个方面;一个与周围的空气有关,另一个与液体如何在基底上扩散有关。“如果我们不得不猜测,我们可能会认为降低水滴周围的环境压力会让水花飞溅得更大。毕竟,我们正在减少空气阻力。Andrzej Latka,这项新研究是由芝加哥大学的研究人员进行的。然而,事实恰恰相反——即使气压的微小下降也会导致水花消失。他补充说:“珠穆朗玛峰的气压通常很低,大多数水滴都不会溅到那里。”当一滴液滴在表面上扩散时,它会在前进的液体和表面之间形成一层薄薄的空气。这种空气会导致一层液体被喷射出来,液体破裂后会引起飞溅。降低压力可以阻止空气层的形成,防止飞溅。

拉特卡的研究表明,撞击表面对飞溅的影响甚至比气压更大。他用一个玻璃载玻片,用二氟化铵部分蚀刻出一个粗糙的表面,他展示了液滴在粗糙的部分平滑地扩散,然后在到达光滑的部分时飞溅。这种效应的发生是因为液滴和表面之间的接触线在粗糙的表面上被迫移动得更慢。拉特卡说,这种接触线的移动速度需要超过一个给定的阈值才能发生飞溅,他已经确定了一个可以完全防止飞溅的表面。

虽然还有更多需要了解的地方,但使用基材来指示飞溅可能具有实际意义,从挡风玻璃到喷墨打印,再到电视节目中著名的血液飞溅分析德克斯特