Electrohydrodynamics: a study of collective \nbehavior and self-organization of an oil-in-oil \nemulsion
Notice bibliographique
Résumé
In this thesis, I study the collective behavior and self-organization of immiscible silicone \noil drops in a castor oil medium. Castor oil is a “leaky dielectric” and the silicone \noil drops interact with each other due to electrohydrodynamic forces induced by an \nimposed electric field. The strength and the range of the hydrodynamic interactions \nare modulated by changing amplitude and frequency of the electric field, respectively, \nin a small capacitor. \nThe result of the electrohydrodynamic forces is to induce flows that induce drop \nmotions, deformations and breakup. I study the effect of cell thickness, d, on the size \ndistribution and dynamics of silicone oil drops in presence of an external DC electric \nfield. I also investigate the effect of dimensionality by varying the cell thickness, d, and \nobservation of drop dynamics as well as the observation of an electrohydrodynamically \ndriven convective instability. For the first time, to our knowledge, two-roll structures, \nwith a lateral size that is half the cell thickness, are observed experimentally. Further, \nthis instability is also seen in castor oil medium, in the absence of any liquid-liquid \nand solid-liquid interfaces, indicating the importance of electrokinetic effects. \nNext, I constrain the motion of silicone oil drops in 2D, using dielectrophoretic \ntraps, in order to create a 2D droplet crystal. By driving this crystal with frequencytunable \nelectrohydrodynamic forces, I construct a amplitude-frequency phase diagram \nfor the non-equilibrium order to disorder phase transition of silicone oil drops in castor oil medium. The pure order-to-disorder behaviour is observed for a amplitudefrequency \nregime where no breakup events occur but the hydrodynamic flows are \nstrong enough to deform and partially unpin the droplets from their trap potential. \nFinally, an examination of the underlying flows using tracer particles reveals \nanomalous superdiffusive motion with power law scaling of t3/2. The underlying probability \ndistribution for these anomalous motions is non-Gaussian and has the form \nexp \n(-( x2 )δ/2 \n 4Kγt3/2 \n \nAt short times, it is a simple exponential decay (i.e. δ = 1), \nwhile at longer times the distribution is consistent with δ = 1.4. \nThis system exhibits non-equilibrium self-organization that is frequency- and \namplitude-tunable, that will not only allow more detailed comparisons with detailed \ntheory and simulation in the future. Moreover, it has been demonstrated as a model \nsystem for studying self-organization with tunable hydrodynamic interactions.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,004 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».