面向微纳技术的液桥断裂研究进展

作     者：朱朝飞 楚亚龙 高羡明 Zhaofei ZHU;Yalong CHU;Xianming GAO

作者机构：陕西科技大学机电工程学院陕西西安710021 

出 版 物：《过程工程学报》 (The Chinese Journal of Process Engineering)

年 卷 期：2023年第23卷第6期

页      面：814-825页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(编号:51905328) 陕西省教育厅专项科研计划项目(编号:18JK0107) 

主　　题：表面张力 断裂 液桥形态 液桥 微纳技术 

摘      要：受尺度效应的影响,液桥的形态特征决定了液桥力的变化,液桥力的变化对液桥的形成与断裂具有重要影响。基于液桥形态学的液桥断裂机理是生物、化学、材料、微纳技术等研究领域的理论基础。目前,液桥断裂研究属于跨学科研究,涉及数学、流体力学、界面化学、材料学等学科,但较少有专注于液桥形态学的液桥断裂研究的综述。本综述总结了轴对称液桥、非轴对称液桥和非牛顿流体液桥的断裂理论模型和实验方法。首先,介绍了平衡或稳定状态下,液桥受迫拉伸、断裂过程中产生的流体弱非线性行为。其次,描述了液体体积、黏度、表面张力、表面润湿性和粗糙度、断裂速度、液桥形态等关键因素对液桥断裂位置或分配率的影响,归纳了研究影响液桥断裂参数时所采用的实验方法,讨论了不同实验装置的结构特征及其优缺点,总结并提出了该研究的创新特性和高价值的研究方向。最后,展望了微纳技术领域的液桥断裂的前沿研究方向,指出建立更全面的液桥断裂模型、研究多参数约束下的液桥断裂机理和控制方法是未来的研究重点。