如同一个微型蹦床,垂直振荡的表面能够使液滴长时间反复弹跳而不溅落。过去,只有液体表面能实现这一现象(见视频">如同一个微型蹦床,垂直振荡的表面能够使液滴长时间反复弹跳而不溅落。过去,只有液体表面能实现这一现象(见视频">
如同一个微型蹦床,垂直振荡的表面能够使液滴长时间反复弹跳而不溅落。过去,只有液体表面能实现这一现象(见视频: juggling Water Drops)。如今,洛桑瑞士联邦理工学院(EPFL)的勒博·莫勒费(Lebo Molefe)、托马斯·富拉纳(Tomas Fullana)及其同事,利用原子级光滑的云母表面,让油滴持续弹跳 。他们解释称,液滴与表面之间的空气 “垫子” 实现了软反弹。液滴在靠近表面时会周期性地变形,但不会四处飞溅。
在较高频率(约100赫兹以上)时,研究团队观察到了不同的现象:液滴几乎不会垂直移动,只是随着下方振动表面的节奏周期性变形,悬浮在原地。研究团队认为,这种 “束缚” 模式和弹跳模式,都有可能用于在可进行小规模化学反应或生物测试的表面上移动微小液滴。这种露天设置,可能成为目前微流控芯片实验室中使用的微观管道的替代方案。
研究人员开发了一种数学模型,其中整个液滴的垂直运动,与由几个基本振荡模式之和表示的变形相耦合。 – 大卫·埃伦斯坦(David Ehrenstein) 大卫·埃伦斯坦是《物理杂志》的高级编辑。
参考文献 L. Molefe 等人,“Drops can perpetually bounce over a vibrating wettable solid,” Phys. Rev. Lett. 135, 144001 (2025) 。
