home

Колебания капли, зажатой между неоднородными подложками, в переменном электрическом поле

?
КОЛЕБАНИЯ КАПЛИ, ЗАЖАТОЙ МЕЖДУ
НЕОДНОРОДНЫМИ ПОДЛОЖКАМИ,
В ПЕРЕМЕННОМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ
М. А. Кашина
Пермский государственный национальный исследовательский университет
614990, Пермь, ул. Букирева, 15
В данной работе исследуются вынужденные колебания капли жидкости,
вызванные действием переменного электрического поля. В равновесном
состоянии капля имеет форму цилиндра, который ограничен в осевом
направлении двумя параллельными твердыми поверхностями. Равновесный
краевой угол между боковой поверхностью капли и твердой пластиной –
прямой. Капля окружена другой жидкостью. Электрическое поле создает
внешнюю периодическую силу, которая действует на линию контакта трех
сред: капля-жидкость-твердая пластина. Скорость движения этой линии
пропорциональна сумме отклонения краевого угла от равновесного значения
и скорости релаксационных процессов, частота которых равна удвоенной
частоте электрического поля. Получены данные об отклонении поверхности в
зависимости от постоянной Хокинга и геометрического параметрa.
Ключевые слова: цилиндрическая капля; контактная линия; вынужденные колебания

OSCILLATIONS OF A DROP BETWEEN HETEROGENEOUS
SUBSTRATES UNDER AN ALTERNATING ELECTRIC FIELD
M. A. Kashina
Perm State University, Bukireva St. 15, 614990, Perm
Forced oscillations of a liquid drop under an alternating electric field have been
investigated in this work. In the equilibrium state the drop has the cylindrical form,
which is bounded in the axial direction by two parallel solid surfaces. The
equilibrium contact angle between the side surface of the drop and the solid plate is
right. The electric field creates an external periodic force, which acts on the contact
line of three media: a drop-liquid-solid plate. The velocity of the contact line is
proportional to the deviation of the contact angle and the speed of the fast
relaxation processes, which frequencies are proportional to twice frequency of the
electric field. Data about deviation of the surface was obtained in dependence on
the Hocking constant and the aspect ratio.
Keywords: cylindrical drop; contact line; forced oscillations

В настоящее время изучению поведения движения и устойчивости капли
жидкости в электрическом поле уделяется много внимания [1–4]. Одним из
важных факторов, влияющих на поведение капли и способы управления,
является электросмачивание (electrowetting, EW) – влияние электрического
поля на смачивание каплей твердой подложки [4]. Толчком к бурному
развитию этой тематики послужило использование диэлектрических
прокладок на проводящей поверхности (electrowetting-on-dielectric, EWOD)
100