Experiments on Marangoni spreading – evidence of a new type of interfacial instability
Notice bibliographique
Résumé
Marangoni spreading on thin films is widely observed in nature and applied in industry. It has serious implications for airway drug delivery, especially in surfactant displacement therapy. This paper reports the results of experimental investigations of a surfactant-laden droplet spreading on films made of more viscous Newtonian fluids as well as on films made of viscoelastic fluids. The experiments used particle seeding, the transmission-speckle method and particle tracking velocimetry (PTV) to determine the deformation of the film–droplet interface and to measure velocity fields. Radially aligned patterns were observed on Newtonian films. Similar patterns, but with much smaller wavenumber, were observed on viscoelastic films in combination with rapid azimuthal variations of the film thickness. The Saffman–Taylor instability at the film–droplet interface explains the formation of patterns on a more viscous Newtonian film, and their onset requires exceeding the critical capillary number. The pattern formation on viscoelastic films is correlated with an instability at the film–droplet–air contact line when the liquid is expelled radially by the spreading droplet. PTV revealed azimuthal variations of the velocity field in the vicinity of the contact line. The observed contact line instability is different from previously reported fingering instabilities of Newtonian thin films. A simple scaling law accounting for the Marangoni-stress-induced elastic shear deformation is proposed to describe the flow field in the patterns formed in the viscoelastic films.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».