亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Predicting and controlling laser-induced breakup and multidirectional propulsion of liquid droplets

分手 阴影照相术 机械 光学 推进 辐照度 物理 材料科学 影象 校准 超临界流体 领域(数学) 极性(国际关系) 航程(航空) 计算物理学 参数空间 加速度
作者
Awanish Pratap Singh,D. Chaitanya Kumar Rao,Maik Rahlves,Alfred Vogel,Saptarshi Basu
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [National Academy of Sciences]
卷期号:123 (15): e2526933123-e2526933123
标识
DOI:10.1073/pnas.2526933123
摘要

Laser-driven control of droplets is important in microfluidics, targeted delivery, and droplet-based laser-matter interactions, yet propulsion direction and breakup remain difficult to predict. Here, we demonstrate that an acoustically levitated droplet's propulsion polarity and breakup morphology can be selected by controlling axial placement relative to the external (no-droplet) optical focus together with incident pulse energy. We combine time-resolved shadowgraphy with aberration-aware optical simulations that locate the prebreakdown irradiance maxima, and we connect these linear field calculations to laser-induced breakdown using experimentally calibrated thresholds in the liquid and in near-field air. Expressing irradiance in threshold-referenced form yields a first-crossing rule that identifies whether breakdown initiates at the illumination surface, in the interior, at the shadow surface, or in wake-side near-field air. The resulting placement-energy maps anticipate forward, backward, and near-radial droplet responses. A polarity index and a reliability metric quantify directionality and highlight narrow transition corridors in parameter space where competing initiation sites are nearly tied under experimental jitter. The predicted landscapes agree with experiments, and multiphase simulations reproduce the early-time shock-driven deformation. Because the regime structure is set by caustic geometry together with breakdown thresholds, the framework transfers across transparent liquids after threshold calibration and reduces to a surface-trigger condition in the strongly absorbing limit.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
顺利秋灵完成签到,获得积分10
3秒前
科研启动完成签到,获得积分10
6秒前
呆萌的豁完成签到,获得积分10
16秒前
jcksonzhj完成签到,获得积分10
47秒前
如意嫣完成签到,获得积分10
51秒前
完美的飞兰完成签到,获得积分10
58秒前
幸福的冰双完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
包头完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
包头发布了新的文献求助10
1分钟前
真实的寻梅完成签到,获得积分10
1分钟前
小马甲应助逆风黑采纳,获得10
1分钟前
炙热的浩阑关注了科研通微信公众号
2分钟前
2分钟前
心灵美正豪完成签到,获得积分10
2分钟前
冷静新烟发布了新的文献求助10
2分钟前
想人陪的飞鸟完成签到,获得积分10
2分钟前
炙热的浩阑完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
karas发布了新的文献求助10
2分钟前
斯文败类应助ark1222采纳,获得20
2分钟前
2分钟前
ark1222发布了新的文献求助20
3分钟前
soapffz完成签到,获得积分0
3分钟前
3分钟前
Loscipy应助Criminology34采纳,获得50
3分钟前
3分钟前
逆风黑发布了新的文献求助10
3分钟前
852应助ark1222采纳,获得10
3分钟前
自觉的孤兰完成签到,获得积分10
3分钟前
Criminology34应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
Criminology34应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
美满的幻竹完成签到,获得积分10
3分钟前
科研通AI6.4应助逆风黑采纳,获得10
4分钟前
punch完成签到 ,获得积分10
4分钟前
4分钟前
77完成签到,获得积分10
4分钟前
淡淡傲柔完成签到,获得积分10
4分钟前
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
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 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 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7738799
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9287767
关于积分的说明 20184834
捐赠科研通 7316691
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3306006
关于科研通互助平台的介绍 2458359
邀请新用户注册赠送积分活动 2315894