Electrowetting-induced parametric instability of a merged micro-droplet

电润湿 物理 不稳定性 机械 参数统计 谐波 色散关系 参量振荡器 微流控 光学 振幅 声学 电介质 光电子学 统计 热力学 数学
作者
Yaming Wei,Jianfeng Zou,Ziting Zhao,Jiaqi Sun
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:37 (1)
标识
DOI:10.1063/5.0245484
摘要

Numerical simulations are employed to investigate the electrowetting-induced parametric instability in merged micro-droplets. By subjecting two merged droplets to an alternating current voltage (AC voltage) in open electrowetting-on-dielectric microfluidics, we observe the triggering of parametric instability at specific frequencies and amplitudes, manifesting as periodic lateral and upper waves. The work aims to delineate the characteristics and onset conditions of this instability in electrowetting devices. Notably, the droplet assumes a star-like shape due to the lateral wave formation, with both lateral and upper waves sharing the same oscillating frequency and being sub-harmonic to the driving frequency. The dispersion relation for resonance mode is enhanced with a modification parameter. The modified phase diagram, derived from parametric theorem, aligns well with numerical results for various cases. The interplay between lateral and upper waves is theoretically analyzed using the theory of Dong et al. for star-shaped liquid puddles. Our study reveals that low aspect ratio droplets may not exhibit parametric instability despite excitation parameters aligning with phase diagram predictions. Geometric constraints and surface tension play a limiting role in the activation of sub-harmonic modes. This study has implications for optimizing droplet shape and size in electrowetting-based devices to manage parametric instabilities, potentially leading to more efficient and reliable designs.

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
风中以晴完成签到,获得积分10
刚刚
爆米花应助翁雁丝采纳,获得10
刚刚
Sulin完成签到 ,获得积分10
1秒前
香蕉觅云应助顾旻采纳,获得10
1秒前
CZM发布了新的文献求助30
1秒前
无花果应助府中园马采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
Ava应助鳗鱼藏鸟采纳,获得10
4秒前
一顿鸡米花完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
mengzezhou完成签到 ,获得积分10
4秒前
草莓夕夕发布了新的文献求助10
4秒前
独特道罡发布了新的文献求助10
5秒前
GIA完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
共享精神应助liuwenjie采纳,获得30
5秒前
Sakura完成签到,获得积分10
6秒前
pos完成签到,获得积分10
6秒前
李健应助拉长的发夹采纳,获得10
7秒前
你到哪里了应助33采纳,获得10
7秒前
7秒前
椰子姜饼完成签到,获得积分20
8秒前
打打应助草莓夕夕采纳,获得10
8秒前
skicular完成签到 ,获得积分10
9秒前
过儿完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
乐观文轩发布了新的文献求助10
11秒前
友好的中蓝完成签到,获得积分20
11秒前
杨聪完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
12秒前
牛牛完成签到,获得积分10
12秒前
科研通AI6.4应助洞洞采纳,获得10
12秒前
机智向秋完成签到,获得积分10
12秒前
14秒前
科研通AI6.4应助彩色白桃采纳,获得10
14秒前
虚影发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Industrial Hydraulics Manual (7th edition) 800
Physiologic races of the downy mildew fungus on soybeans in North Carolina 800
Rosenblum, Global Change Biology 800
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7776471
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9317904
关于积分的说明 20360874
捐赠科研通 7363273
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3318349
关于科研通互助平台的介绍 2466358
邀请新用户注册赠送积分活动 2333757