Drop pattern resulting from the breakup of a bidimensional grid of liquid filaments

Autores
Cuellar Berrio, Ingrith Paola; Ravazzoli, Pablo Damián; Diez, Javier Alberto; Gonzalez, Alejandro Guillermo
Año de publicación
2017
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
A rectangular grid formed by liquid filaments on a partially wetting substrate evolves in a series of breakups leading to arrays of drops with different shapes distributed in a rather regular bidimensional pattern. Our study is focused on the configuration produced when two long parallel filaments of silicone oil, which are placed upon a glass substrate previously coated with a fluorinated solution, are crossed perpendicularly by another pair of long parallel filaments. A remarkable feature of this kind of grids is that there are two qualitatively different types of drops. While one set is formed at the crossing points, the rest are consequence of the breakup of shorter filaments formed between the crossings. Here, we analyze the main geometric features of all types of drops, such as shape of the footprint and contact angle distribution along the drop periphery. The formation of a series of short filaments with similar geometric and physical properties allows us to have simultaneously quasi identical experiments to study the subsequent breakups.We develop a simple hydrodynamic model to predict the number of drops that results from a filament of given initial length and width. This model is able to yield the length intervals corresponding to a small number of drops, and its predictions are successfully compared with the experimental data as well as with numerical simulations of the full Navier-Stokes equation that provide a detailed time evolution of the dewetting motion of the filament till the breakup into drops. Finally, the prediction for finite filaments is contrasted with the existing theories for infinite ones.
Fil: Cuellar Berrio, Ingrith Paola. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; Argentina. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Fisica Arroyo Seco; Argentina
Fil: Ravazzoli, Pablo Damián. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; Argentina. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Fisica Arroyo Seco; Argentina
Fil: Diez, Javier Alberto. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; Argentina. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Fisica Arroyo Seco; Argentina
Fil: Gonzalez, Alejandro Guillermo. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; Argentina. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Fisica Arroyo Seco; Argentina
Materia
Drops pattern
Flaments
Retraction
Nivel de accesibilidad
acceso embargado
Condiciones de uso
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Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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spelling Drop pattern resulting from the breakup of a bidimensional grid of liquid filamentsCuellar Berrio, Ingrith PaolaRavazzoli, Pablo DamiánDiez, Javier AlbertoGonzalez, Alejandro GuillermoDrops patternFlamentsRetractionhttps://purl.org/becyt/ford/1.3https://purl.org/becyt/ford/1A rectangular grid formed by liquid filaments on a partially wetting substrate evolves in a series of breakups leading to arrays of drops with different shapes distributed in a rather regular bidimensional pattern. Our study is focused on the configuration produced when two long parallel filaments of silicone oil, which are placed upon a glass substrate previously coated with a fluorinated solution, are crossed perpendicularly by another pair of long parallel filaments. A remarkable feature of this kind of grids is that there are two qualitatively different types of drops. While one set is formed at the crossing points, the rest are consequence of the breakup of shorter filaments formed between the crossings. Here, we analyze the main geometric features of all types of drops, such as shape of the footprint and contact angle distribution along the drop periphery. The formation of a series of short filaments with similar geometric and physical properties allows us to have simultaneously quasi identical experiments to study the subsequent breakups.We develop a simple hydrodynamic model to predict the number of drops that results from a filament of given initial length and width. This model is able to yield the length intervals corresponding to a small number of drops, and its predictions are successfully compared with the experimental data as well as with numerical simulations of the full Navier-Stokes equation that provide a detailed time evolution of the dewetting motion of the filament till the breakup into drops. Finally, the prediction for finite filaments is contrasted with the existing theories for infinite ones.Fil: Cuellar Berrio, Ingrith Paola. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; Argentina. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Fisica Arroyo Seco; ArgentinaFil: Ravazzoli, Pablo Damián. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; Argentina. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Fisica Arroyo Seco; ArgentinaFil: Diez, Javier Alberto. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. 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