Dynamics of optoelectrowetting-induced unequal-sized droplet coalescence in a parallel-plate confined space

物理 聚结(物理) 机械 润湿 密闭空间 电场 接触角 电压 参数空间 不稳定性 经典力学 光学 偏移量(计算机科学) 空间电荷 工作(物理) 接触动力学 两相流 碰撞 动力学(音乐) 下降(电信) 化学物理 分子动力学 时间演化
作者
Jianghao Zeng,Tianyi Wang,Xuekai Liu,Zhihao Wu,Guibiao Qian,Yubo Wu,H.S. Zhen,Jing Jin,H Chen,Teng Zhou,Liuyong Shi
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:38 (4)
标识
DOI:10.1063/5.0322267
摘要

Parallel-plate optoelectrowetting (OEW) is a cutting-edge platform for high-throughput biochemical analysis; however, its currently extremely narrow gap height leaves the droplet coalescence dynamics within the confined space unclear. Combining a high-speed imaging system with three-dimensional finite element simulation, this study systematically analyzes the OEW-induced asymmetric droplet coalescence dynamics within an extremely narrow space of 130 μm. Based on quantifying the contact angle variations in both light and dark areas within the 0–600 V voltage range, this work investigates the coalescence details in the confined space under a typical wetting state (where the light area is hydrophilic and the dark area is hydrophobic). The study not only accurately captures the sub-millisecond-scale transient response of the contact angle after electrification and the dynamic evolution of the liquid bridge completed in only 0.5 ms, but also finds that the size difference between droplets leads to a significant offset of the liquid bridge toward the smaller droplet. Research on key parameters indicates that decreasing the initial droplet spacing can significantly accelerate the coalescence process, whereas increasing the voltage causes the dark-area contact angle to approach saturation, leading to strong lateral spreading that reduces the rising velocity of the liquid bridge. This study reveals the complex dynamics mechanism of OEW droplet coalescence under the interaction of electric fields and fluids within a confined space.

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
2秒前
小白鼠完成签到 ,获得积分10
3秒前
catalysisman完成签到,获得积分10
3秒前
幽默千儿完成签到 ,获得积分10
4秒前
哈哈完成签到 ,获得积分10
8秒前
0飝0完成签到,获得积分10
9秒前
sawyer发布了新的文献求助10
10秒前
郝天鑫完成签到,获得积分10
11秒前
hrzmlily完成签到,获得积分10
11秒前
冷酷的海露完成签到,获得积分10
12秒前
cdercder应助luckweb采纳,获得10
15秒前
何为完成签到 ,获得积分0
15秒前
sawyer完成签到,获得积分10
15秒前
coolru完成签到 ,获得积分10
16秒前
冷酷的松思完成签到,获得积分10
16秒前
木子林希儿完成签到,获得积分10
21秒前
ryq327完成签到 ,获得积分10
26秒前
ww完成签到 ,获得积分10
28秒前
充电宝应助怕孤单的惜梦采纳,获得10
29秒前
rjy完成签到 ,获得积分10
34秒前
山东及时雨完成签到,获得积分10
34秒前
ChannoeyII完成签到 ,获得积分10
36秒前
飞儿完成签到 ,获得积分10
44秒前
YANA完成签到,获得积分10
46秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
46秒前
张正友完成签到 ,获得积分10
47秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
47秒前
47秒前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
47秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
47秒前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
47秒前
sagitar应助科研通管家采纳,获得10
47秒前
sagitar应助科研通管家采纳,获得10
48秒前
sagitar应助科研通管家采纳,获得10
48秒前
尊敬诗桃完成签到 ,获得积分10
51秒前
wang完成签到,获得积分10
59秒前
在路上完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科研通AI6.4应助研友_惊鸿采纳,获得10
1分钟前
火鸡味锅巴完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1111完成签到 ,获得积分10
1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
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 500
What is the Future of Psychotherapy in Digital Age? Technology, AI Bots, and Psychotherapy after Covid 444
Management and the Arts 310
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 300
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 7634428
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9208484
关于积分的说明 19748512
捐赠科研通 7202620
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3275029
关于科研通互助平台的介绍 2436953
邀请新用户注册赠送积分活动 2271959