Indukcja jednokierunkowego ruchu kropli bodźcami izotropowymi na powierzchni spreparowanej chemicznie

Abstract

Praca przedstawia studium zachowania kropli cieczy osadzonej na powierzchni spreparowanej chemicznie w postaci naprzemiennych pasków o rosnącej szerokości oraz dwóch wartościach kąta zwilżania. Stworzone zostały modele do numerycznej symulacji komputerowej oraz uproszone modele analityczne badanych układów. Kropla cieczy poddana anizotropowym bodźcom termicznym lub też symetrycznym bodźcom mechanicznym polegającym na wibracji podłoża wykazuje tendencję do asymetrycznego przemieszczania się prostopadle do pasków powierzchni. Zbadano wpływ parametrów modeli na trajektorię kropli oraz zaproponowano, oparty ma mechanizmie zapadkowym, model tłumaczący zaobserwowane przemieszczenia.

The paper is concerned with investigation of behavior of a droplet deposited on a chemically modified surface covered with alternate stripes of increasing width and characterized with different contact angles. Models for computer simulation of behavior of such systems and simplified analytical models are proposed. The liquid droplet subjected to anisotropic thermal stimuli or symmetric mechanical stimuli (surface vibration) shows a tendency to asymmetric movement in the direction perpendicular towards the stripes on the surface. The effects of the model parameters on the droplet trajectory have been analyzed and a model based on ratchet mechanism has been proposed to explain the observed droplet movements.