Water droplet impact on surfaces is

Water droplet impact on surfaces is a ubiquitous phenomenon in nature and industry, where the time
of contact between droplet and surface influences the transfer of mass, momentum and energy. To
manipulate and reduce the contact time of impacting droplets, previous publications report tailoring
of surface microstructures that influence the droplet - surface interface. Here we show that surface
elasticity also affects droplet impact, where a droplet impacting an elastic superhydrophobic surface
can lead to a two-fold reduction in contact time compared to equivalent rigid surfaces. Using high speed
imaging, we investigated the impact dynamics on elastic nanostructured superhydrophobic substrates
having membrane and cantilever designs with stiffness 0.5–7630N/m. Upon impact, the droplet excites
the substrate to oscillate, while during liquid retraction, the substrate imparts vertical momentum
back to the droplet with a springboard effect, causing early droplet lift-off with reduced contact time.
Through detailed experimental and theoretical analysis, we show that this novel springboarding
phenomenon is achieved for a specific range of Weber numbers (We >40) and droplet Froude numbers
during spreading (Fr >1). The observation of the substrate elasticity-mediated droplet springboard
effect provides new insight into droplet impact physics.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ผลกระทบของหยดน้ำบนพื้นผิวเป็นปรากฏการณ์แพร่หลายในอุตสาหกรรม และธรรมชาติซึ่งเวลาการติดต่อระหว่างหยดและพื้นผิวมีอิทธิพลต่อการถ่ายโอนมวล โมเมนตัมและพลังงาน ถึงจัดการ และลดเวลาการติดต่อของผลหยด ก่อนหน้าสิ่งพิมพ์รายงานตัดเย็บของผิวฟังก์ที่หยด - อินเตอร์เฟซที่พื้นผิวมีอิทธิพลต่อ ที่นี่เราแสดงพื้นผิวที่ความยืดหยุ่นมีผลต่อผลกระทบหยด หยดที่ส่งผลกระทบต่อพื้นผิว superhydrophobic ยืดหยุ่นสามารถนำไปลดลงสองเท่าเมื่อเทียบกับพื้นผิวแข็งเทียบเท่าเวลาติดต่อ ใช้ความเร็วสูงภาพ เราตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงผลกระทบบนพื้นผิวยืดหยุ่น nanostructured superhydrophobicมีเมมเบรนและ cantilever ออกแบบ มีความแข็ง 0.5 – 7630N/m เมื่อผลกระทบ ตื่นเต้นกับหยดพื้นผิวการ oscillate ในขณะที่ระหว่างการหดตัวของของเหลว พื้นผิวพื้นแนวโมเมนตัมกลับไปหยดด้วยผลสปริง ทำให้ลดเวลาติดต่อก่อนหยดยกลากจูงผ่านการทดลอง และทฤษฎีวิเคราะห์ เราแสดงที่ springboarding นี้นวนิยายปรากฏการณ์จะประสบความสำเร็จสำหรับหมายเลขการระบุช่วงของเวเบอร์ (เรา > 40) และหยดหมายเลข Froudeในระหว่างการแพร่ (Fr > 1) การสังเกตพื้นผิวหยดสื่อยืดหยุ่นสปริงผลมีความเข้าใจเกี่ยวกับฟิสิกส์ผลกระทบหยดใหม่

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ผลกระทบหยดน้ำบนพื้นผิวที่เป็นปรากฏการณ์ที่แพร่หลายในธรรมชาติและอุตสาหกรรมที่เวลา
ของการติดต่อระหว่างหยดและพื้นผิวที่มีอิทธิพลต่อการถ่ายโอนมวลโมเมนตัมและพลังงาน ในการ
จัดการและลดเวลาในการติดต่อของผลกระทบต่อหยดสิ่งพิมพ์ก่อนหน้านี้รายงานการตัดเย็บ
ของจุลภาคพื้นผิวที่มีอิทธิพลต่อหยด - อินเตอร์เฟซที่ผิว ที่นี่เราแสดงให้เห็นว่าพื้นผิวที่
ยืดหยุ่นยังมีผลต่อผลกระทบหยดที่หยดส่งผลกระทบต่อพื้นผิว superhydrophobic ยืดหยุ่น
สามารถนำไปสู่การลดลงสองเท่าในเวลาที่ติดต่อเมื่อเทียบกับพื้นผิวแข็งเทียบเท่า การใช้ความเร็วสูง
ถ่ายภาพเราตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของผลกระทบต่อพื้นผิวยืดหยุ่น superhydrophobic อิเล็กทรอนิคส์
ที่มีเมมเบรนและเท้าแขนการออกแบบที่มีความแข็ง 0.5-7630N / m เมื่อผลกระทบหยดตื่นเต้น
สารตั้งต้นในการสั่นขณะที่ในระหว่างการเพิกถอนของเหลวสารตั้งต้นภูมิต้านทานแรงผลักดันแนวตั้ง
กลับไปหยดที่มีผลกระทบกระโดดทำให้ลิฟท์ปิดหยดต้นด้วยเวลาติดต่อที่ลดลง.
ผ่านการวิเคราะห์รายละเอียดการทดลองทฤษฎีและเราจะแสดง ที่ springboarding นี้นวนิยาย
ปรากฏการณ์จะประสบความสำเร็จสำหรับช่วงที่เฉพาะเจาะจงของตัวเลขเวเบอร์ (เรา> 40) และหยดหมายเลข Froude
ในช่วงการแพร่กระจาย (FR> 1) การสังเกตของหยดสปริงยืดหยุ่นพึ่งสารตั้งต้น
ผลให้ข้อมูลเชิงลึกใหม่เข้าสู่หยดฟิสิกส์ผลกระทบ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

น้ำหยดกระทบบนพื้นผิวที่เป็นปรากฏการณ์ที่แพร่หลายในธรรมชาติและอุตสาหกรรม ที่เวลาของการติดต่อระหว่างแสงและพื้นผิวของการถ่ายโอนมวล โมเมนตัมและพลังงาน เพื่อจัดการและลดระยะเวลาสัมผัสต่อหยด สิ่งพิมพ์ก่อนหน้านี้รายงานการตัดเย็บโครงสร้างของพื้นผิวที่มีหยด - อินเตอร์เฟซที่ผิว ที่นี่เราแสดงพื้นผิวที่ความยืดหยุ่นยังมีผลต่อผลกระทบหยดที่หยดกระทบผิวซูเปอร์ไฮโดรโฟบิก ยืดหยุ่นสามารถนำการพับลดเวลาการติดต่อเมื่อเปรียบเทียบกับเทียบเท่าแข็งพื้นผิว การใช้ความเร็วสูงเพื่อศึกษาผลกระทบพลวัตในยางยืด nanostructured ซูเปอร์ไฮโดรโฟบิก พื้นผิวมีเยื่อเซลล์และสะพานแบบแข็ง 0.5 – 7630n / เมตร เมื่อกระทบแสงที่ตื่นเต้นพื้นผิวที่จะแกว่งไปมา ในขณะที่ในช่วงเฉพาะของเหลว พื้นผิวให้โมเมนตัมในแนวตั้งกลับไปที่หยดด้วยสปริงผลก่อให้เกิดหยดยกออกก่อนด้วยการลดเวลาสัมผัสผ่านการวิเคราะห์เชิงทฤษฎีและทดลองรายละเอียด เราแสดงให้เห็นว่า springboarding นี้นวนิยายปรากฏการณ์ที่เกิดในช่วงที่เฉพาะเจาะจงของเวเบอร์หมายเลข ( เรา > 40 ) และหยดฟรูดตัวเลขในการแพร่กระจาย ( FR > 1 ) การสังเกตของพื้นผิวยืดหยุ่นสปริง โดยหยดผลให้ใหม่เข้าใจในฟิสิกส์ผลกระทบอนุภาค