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Interface dynamics under nonequilibrium conditions: from a self-propelled droplet to dynamic pattern evolution

机译:非平衡条件下的界面动力学:来自a   自驱动液滴到动态模式演变

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摘要

In this article, we describe the instability of a contact line undernonequilibrium conditions mainly based on the results of our recent studies.Two experimental examples are presented: the self-propelled motion of a liquiddroplet and spontaneous dynamic pattern formation. For the self-propelledmotion of a droplet, we introduce an experiment in which a droplet of anilinesitting on an aqueous layer moves spontaneously at an air-water interface. Thespontaneous symmetry breaking of Marangoni-driven spreading causes regularmotion. In a circular Petri dish, the droplet exhibits either beeline motion orcircular motion. On the other hand, we show the emergence of a dynamiclabyrinthine pattern caused by dewetting of a metastable thin film from theair-water interface. The contact line between the organic phase and aqueousphase forms a unique spatio-temporal pattern characterized as a dynamiclabyrinthine. Motion of the contact line is controlled by diffusion processes.We propose a theoretical model to interpret essential aspects of the observeddynamic behavior.
机译:在本文中,我们主要基于最近的研究结果来描述接触线在非平衡条件下的不稳定性。给出两个实验示例:液滴的自推进运动和自发的动态模式形成。对于液滴的自推进运动,我们引入了一个实验,其中苯胺在水层上的液滴在空气-水界面处自发移动。 Marangoni驱动的扩展的自发对称破坏导致规则运动。在圆形培养皿中,液滴表现出直线运动或圆周运动。另一方面,我们显示了动态迷宫图案的出现,该图案是由亚稳薄膜从空气-水界面上脱湿引起的。有机相和水相之间的接触线形成了独特的时空模式,称为动态迷宫。接触线的运动受扩散过程控制。我们提出了一个理论模型来解释观察到的动力学行为的基本方面。

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