研究人员发现了一种被称为三重莱顿弗罗斯特效应的新现象,它解释了为什么两个不同液体的液滴放在高温表面时,会相互反弹,而不是融合。
当液滴被放置在远高于液体沸点的表面上时,可以观察到莱顿弗罗斯特效应。液滴底部的液体迅速蒸发,在表面和本体之间形成蒸汽屏障,降低蒸发速率和表面摩擦。的影响是用来加速反应的吗,并且可能对微流体应用有用,但要做到这一点,我们需要更好地理解这种现象是如何工作的。
为此,来自墨西哥和法国的一个研究小组一直在用高速摄像机拍摄多个莱顿弗罗斯特液滴之间的相互作用,以研究它们之间发生了什么。他们发现,虽然相同液体的液滴会结合,但不同液体的液滴具有明显不同的沸腾温度水而且乙醇-会相互反弹。
由于液滴的沸点不同,液滴在不同的温度下存在。结果,两者中较热的一方将作为较冷一方的第二热表面,产生第二莱顿弗罗斯特态。研究小组将其称为三重莱顿弗罗斯特效应,之所以这么叫是因为在接触的瞬间有三种莱顿弗罗斯特相互作用:一个在每个液滴与表面之间,另一个在两个液滴之间。
这种三重状态一直持续到蒸发更快的液滴达到与其毛细管长度相似的大小,此时两种液体将合并。由此,研究小组确定了三种可能的结果:可混溶的液滴将结合和混合;不混溶的液体(如水和甲苯)会合并形成多相莱顿弗罗斯特滴;高度挥发性的液体会在更热的液滴内爆炸,就像我们看到的氯仿而且乙二醇.
参考文献
F Pacheco-Vazquez等,理论物理。启。, 2021,127, 204501 (doi:10.1103 / PhysRevLett.127.204501)
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