ОТКЛОНЕНИЕ КРАЕВОГО УГЛА ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ КАПЛИ В ПЕРЕМЕННОМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ М. А. Кашина Пермский государственный национальный исследовательский университет, 614990, Пермь, Букирева, 15 Изучению поведение движения и устойчивости капли жидкости в электрическом поле посвящено большое количество работ [1]. Одним из важных факторов, влияющих на поведение капли и способы управления, является электросмачивание (electrowetting, EW) – влияние электрического поля на смачивание каплей твердой подложки [1, 2]. Толчком к бурному развитию этой тематики послужило использование диэлектрических прокладок на проводящей поверхности (electrowetting-on-dielectric, EWOD) [3] (Рис. 1). В настоящее время EWOD активно используется в в различных областях, например, микроустройства для анализа жидкостей (lab-on-a-chip), жидкие линзы с переменным фокусным расстоянием, дисплеи и т.д. Примеры типичных устройств EWOD показаны на рисунке 1. жидкость 2 капля 1 2 V пузырек V 1 капля 2 1 V 1 Рис. 1. Типичные схематические устройства: 1 – электрод, 2 – диэлектрический слой Если напряжение V , которое прикладывается между каплей и электродом, постоянное, то значение теоретическое значение краевого угла между поверхностью капли и подложкой определяется из уравнения ЮнгаЛиппмана [1–3]: 0 2 cos cos0 V , 2d (1) где 0 – равновесный краевой угол в отсутствии электрического поля, определяемый уравнением Юнга, – коэффициент поверхностного натяжения, d – толщина диэлектрического слоя, 0 и – диэлектрическая проницаемость вакуума и диэлектрического слоя, соответственно. Последнее слагаемое в уравнении (1) представляет собой модифицированный член уравнения Липпмана [1–3]. В работе [2] для случая переменного электрического поля 2 вместо V в уравнении (1) было предложено использовать квадрат эффек2 тивного напряжения U . Однако, многочисленнее эксперименты [1–3, 4] показали, что уравнение (1) хорошо работает только в случае малых значений V (Рис. 2 а). В настоящее время существует несколько полуфеноменологических моделей, призванных уточнить согласие (1) с экспериментальными данными [1–3]. 104