Дата публикации: 2021

Дата публикации в реестре: 2023-12-05T16:57:03Z

Аннотация:

Исследованы основные закономерности процесса переноса микрочастиц полиэтилена в слое летучей и нелетучей жидкости термокапиллярными течениями при локальном нагреве и охлаждении. Показана возможность создания круговых и кольцевых сборок частиц (паттернов) путем индуцирования положительного и отрицательного радиально-направленных градиентов температуры. Разработана методика и компьютерная программа для количественной оценки исследуемого процесса переноса, которая заключается в измерении площади паттерна частиц, формируемого при нагреве и площади, освобождаемой от частиц (площадь очистки) при охлаждении на последовательности кадров видеозаписи, полученной с помощью оптического микроскопа. Методика основана на сравнении интенсивности пикселей изображения относительно порогового значения и подсчете общей площади пикселей, занятых или не занятых частицами. Установлено влияние таких параметров эксперимента, как толщина слоя несущей жидкости при постоянном числе частиц, испарение жидкости и соотношение плотностей частиц и жидкости, на размер результирующего паттерна и время достижения стационарного состояния. Показано, что площадь результирующего паттерна при локальном нагреве и площадь очистки при локальном охлаждении имеет тенденцию к уменьшению с увеличением толщины слоя, при этом время достижения стационарного состояния не зависит от толщины слоя, но зависит от свойств жидкости и соотношения плотнос­тей частиц и жидкости.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант № 19-31-90099 и грант № 19-02-00937А).

Тип: Article

Права: open access