Liquid metal spring: oscillating coalescence and ejection of contacting liquid metal droplets
Abstract
室温液态金属因低黏、超高表面张力(约为水的10倍)及高密度等属性, 蕴藏着新奇的物理景象有待认识. 本文发现了一种金属液滴的相互作用机制: 震荡性融合与接触弹射现象. 实验借助注射泵生成金属液滴, 并采用高速摄像仪记录液滴间的接触融合过程. 基于图像处理的量化结果表明: 金属液滴由于具有较小Oh数, 表面张力在双液滴的接触性震荡融合过程中起主导作用; 金属液滴表面的毛细波传播速度随其半径增大而减小; 造成金属液滴出现接触弹射现象的动力学机制部分来源于表面张力波和双电层效应. 这一基础认识丰富了液滴流体动力学的范畴, 同时也为金属液滴的生成、操控乃至流体特性的刻画提供了理论依据.
