Hartmann, Johannes Jürgen ; Schür, Maximilian T. ; Hardt, Steffen (2022)
Manipulation and control of droplets on surfaces in a homogeneous electric field.
In: Nature Communications, 13 (1)
doi: 10.1038/s41467-021-27879-0
Artikel, Bibliographie
Kurzbeschreibung (Abstract)
A method to manipulate and control droplets on a surface is presented. The method is based on inducing electric dipoles inside the droplets using a homogeneous external electric field. It is shown that the repulsive dipole force efficiently suppresses the coalescence of droplets moving on a liquid-infused surface (LIS). Using a combination of experiments, numerical computations and semi-analytical models, the dependence of the repulsion force on the droplet volumes, the distance between the droplets and the electric field strength is revealed. The method allows to suppress coalescence in complex multi-droplet flows and is real-time adaptive. When the electric field strength exceeds a critical value, tip streaming from the droplets sets in. Based on that, it becomes possible to withdraw minute samples from an array of droplets in a parallel process.
| Typ des Eintrags: | Artikel |
|---|---|
| Erschienen: | 2022 |
| Autor(en): | Hartmann, Johannes Jürgen ; Schür, Maximilian T. ; Hardt, Steffen |
| Art des Eintrags: | Bibliographie |
| Titel: | Manipulation and control of droplets on surfaces in a homogeneous electric field |
| Sprache: | Englisch |
| Publikationsjahr: | 2022 |
| Ort: | London |
| Verlag: | Springer nature |
| Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: | Nature Communications |
| Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: | 13 |
| (Heft-)Nummer: | 1 |
| Kollation: | 10 Seiten |
| DOI: | 10.1038/s41467-021-27879-0 |
| URL / URN: | https://www.nature.com/articles/s41467-021-27879-0 |
| Kurzbeschreibung (Abstract): | A method to manipulate and control droplets on a surface is presented. The method is based on inducing electric dipoles inside the droplets using a homogeneous external electric field. It is shown that the repulsive dipole force efficiently suppresses the coalescence of droplets moving on a liquid-infused surface (LIS). Using a combination of experiments, numerical computations and semi-analytical models, the dependence of the repulsion force on the droplet volumes, the distance between the droplets and the electric field strength is revealed. The method allows to suppress coalescence in complex multi-droplet flows and is real-time adaptive. When the electric field strength exceeds a critical value, tip streaming from the droplets sets in. Based on that, it becomes possible to withdraw minute samples from an array of droplets in a parallel process. |
| Fachbereich(e)/-gebiet(e): | DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 1194: Wechselseitige Beeinflussung von Transport- und Benetzungsvorgängen DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 1194: Wechselseitige Beeinflussung von Transport- und Benetzungsvorgängen > Projektbereich A: Generische Experimente DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 1194: Wechselseitige Beeinflussung von Transport- und Benetzungsvorgängen > Projektbereich A: Generische Experimente > A02: Experimentelle Untersuchungen zur Koaleszenz und zum Aufriss von Tropfen auf festen Oberflächen - Leitkonfiguration Tropfen |
| Hinterlegungsdatum: | 07 Dez 2023 14:43 |
| Letzte Änderung: | 07 Dez 2023 14:43 |
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