Inviscid wetting and spreading by capillarity: the 'walking' instability
通过毛细作用进行无粘润湿和扩散:“行走”不稳定性
基本信息
- 批准号:1236582
- 负责人:
- 金额:$ 36万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2012
- 资助国家:美国
- 起止时间:2012-09-01 至 2016-08-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
1236582SteenA moving liquid spreads across a solid by displacing the surrounding gas. The recent discovery that, under certain circumstances, the energy stored in the liquid shape can be converted into the energy of liquid motion - as in the droplet "walking instability" - represents a heretofore unknown pathway of energy conversion of potentially vast significance. The objective of this study is to map out the circumstances where this new pathway is operative by developing theoretical stability predictions and by testing these predictions against experiment. The approach that enables achieving our objective is jointly based on fresh mathematical techniques (for prediction) and recent innovative methods to tailor solid surface properties in the lab (for testing). The intellectual merit of this study lies in the new techniques for prediction and those to bring to life the predicted behavior. Broader impacts of this study will accrue for both human resource development and technology. On the side of technology, in the manufacturing arena, immersion lithography for semiconductor processing and casting of wide-format silicon subtrates for solar panel applications stand to benefit while, in the agricultural sciences arena, new paradigms for droplet atomization will enable better localization of pesticide spray while, in the health-care arena, tunable droplet actuation stands to be of benefit to lab-on-chip diagnostic devices. On the side of human resources, female graduate students will be trained as technical leaders through the development of an outreach module that brings the excitement of liquid shape-change motions to high school students and their parents and thereby also works to broaden female participation in the science, technology, engineering and mathematics disciplines.
1236582Steena移动液体通过取代周围气体而散布在固体中。 最近的发现,在某些情况下,储存在液态形状的能量可以转换为液体运动的能量 - 如液滴“行走不稳定性”,代表了迄今为止一种迄今的未知能量转换途径,具有潜在的广泛意义。 这项研究的目的是通过开发理论稳定性预测并测试针对实验的这些预测来绘制这种新途径可操作的情况。 能够实现我们目标的方法是基于新鲜的数学技术(用于预测)和最近的创新方法,以量身定制实验室中的固体表面特性(用于测试)。 这项研究的智力优点在于预测的新技术以及使预测行为栩栩如生的技术。 这项研究的更广泛的影响将为人力资源开发和技术产生。 在技术方面,在制造领域,用于半导体加工的沉浸光刻和太阳能电池板应用的宽格式硅子亚材料的铸造将受益,而在农业科学体育馆,在农业科学领域,新的液滴雾化范式将使农药的定位更好地定位在卫生舞台上,喷雾剂可调节的液滴驱动对实验室芯片诊断设备有益。 在人力资源方面,通过开发一个外展模块,将对女性研究生作为技术领导者进行培训,该计划将液体形状变化运动的兴奋带给高中生及其父母,从而使女性参与女性参与科学,技术,工程和数学学科。
项目成果
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