Thermal Capillary Wave Growth and Surface Roughening of Nanoscale Liquid Films

曲面(拓扑) 表面粗糙度 纳米尺度 润湿 复合材料 接触角 基质(水族馆)
作者
Yixin Zhang,James E. Sprittles,Duncan A. Lockerby
出处
期刊:arXiv: Fluid Dynamics 被引量:2
标识
DOI:10.1017/jfm.2021.164
摘要

The well-known thermal capillary wave theory, which describes the capillary spectrum of the free surface of a liquid film, does not reveal the transient dynamics of surface waves, e.g., the process through which a smooth surface becomes rough. Here, a Langevin model is proposed that can capture these dynamics, goes beyond the long-wave paradigm which can be inaccurate at the nanoscale, and is validated using molecular dynamics simulations for nanoscale films on both planar and cylindrical substrates. We show that a scaling relation exists for surface roughening of a planar film and the scaling exponents belong to a specific universality class. The capillary spectra of planar films are found to advance towards a static spectrum, with the roughness of the surface $W$ increasing as a power law of time $W\sim t^{1/8}$ before saturation. However, the spectra of an annular film (with outer radius $h_0$) are unbounded for dimensionless wavenumber $qh_0<1$ due to the Rayleigh-Plateau instability.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
小二郎的应助被liuliumei采纳,获得10
1秒前
Bernice发布了新的文献求助30
3秒前
liuxinyu发布了新的文献求助20
3秒前
Jenniful完成签到,获得积分10
4秒前
ding的应助被博修采纳,获得10
4秒前
4秒前
香锅发布了新的文献求助10
5秒前
小伙子完成签到,获得积分10
6秒前
爱冒险的梦完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
10秒前
hahage完成签到,获得积分10
10秒前
学术bug发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
12秒前
KWANZ发布了新的文献求助10
13秒前
君临发布了新的文献求助50
15秒前
15秒前
冷酷慕卉发布了新的文献求助20
17秒前
乐乐的应助被JCTera采纳,获得10
17秒前
18秒前
学术魔域完成签到,获得积分10
19秒前
cfl发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
jj完成签到,获得积分10
21秒前
酷酷的万恶完成签到 ,获得积分10
21秒前
22秒前
博修发布了新的文献求助10
22秒前
Zurini发布了新的文献求助10
23秒前
充电宝的应助被PSJ采纳,获得10
24秒前
24秒前
豆沙卷完成签到,获得积分10
25秒前
25秒前
华仔的应助被不再追忆采纳,获得10
26秒前
SNAKE发布了新的文献求助10
26秒前
科研通AI6.2的应助被小涵采纳,获得10
26秒前
27秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Computational Chemical Reaction Engineering: Modeling, Simulation, and Design with MATLAB 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 400
CLSI C56QG Examples of Hemolyzed, Icteric, and Lipemic/Turbid Samples Quick Guide 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7818057
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9346374
关于积分的说明 20535745
捐赠科研通 7410633
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3331859
关于科研通互助平台的介绍 2478233
邀请新用户注册赠送积分活动 2351612