双重刚性转变决定胶体滴液干燥的命运
摘要：胶体悬浮液滴子的蒸发在许多情境中起着重要作用，例如粉末乳品的生产、功能超微粒的合成以及病毒和细菌在气溶胶或表面滴子上的存活。在蒸发滴子中存在胶体颗粒最终会形成一个密集的壳层，并可能发生形状不稳定性。先前的研究提出，在滴子蒸发非常快速时，当颗粒形成一个由随机堆积的永久团聚颗粒组成的刚性多孔固体时，不稳定性会发生。然而，到目前为止，没有直接测试这种情况并评估其在低蒸发率下的应用的可能性的举措，严重限制了我们对这一现象的理解和利用它的可能性。在这里，我们将宏观成像和时空分辨率的胶体纳米颗粒在干燥滴子中的微观动力学的测量相结合，测量了壳层厚度的演变以及颗粒的空间分布和运动性质。我们发现，在一个阈值蒸发率以上，滴子经历了连续两个不同的形状不稳定性。尽管第二个不稳定性是由颗粒的永久聚集引起的，与先前关于快速蒸发滴子的研究中假设的一样，我们展示了第一个不稳定性是由于壳层的可逆玻璃转变，在目前尚未报道。我们对发现进行了合理解释，并在胶体滴子干燥的统一状态图框架下讨论了其意义。
作者：Milani M, Phou T, Ligoure C, Cipelletti L, Ramos L
论文ID：2307.08815
分类：Soft Condensed Matter
分类简称：cond-mat.soft
提交时间：2023-08-31