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液滴在疏水表面移动时的剪切应力和界面摩擦力研究

微液滴在超疏水表面的运动方式仍有争议。本文通过粒子图像测速(PIV)分析了微液滴在超疏水表面的运动形式和内部剪切应力的变化趋势。并讨论了微液滴运动过程中的能量耗散方式。结果表明，微液滴在超疏水表面上以滚动和滑动相结合的方式运动。对微液滴内部剪切应力的分析表明，微液滴内部的速度梯度和剪切应力随着超疏水表面的运动速度的增加而增加；微液滴的剪切应力随着体积的增大而减小。分析表明，微液滴在超疏水表面运动时的能量耗散包括固液界面的摩擦耗散和微液滴内部的能量耗散。微液滴的运动不会改变固液界面的摩擦耗散，但它改变了微液滴的内部能量耗散以及这两种能量耗散在总耗散中的百分比。研究结果有望为微液滴/超疏水界面行为的实时检测提供理论和技术支持，为自清洁材料的制备和芯片实验室技术的发展提供理论基础。