Indian Institute of Technology Hyderabadの研究グループが、基板温度変更時における水とエタノールの混合液の蒸発過程を調査しました。
この研究成果は、Proceedings of the 16th Asian Congress of Fluid Mechanicsにて発表されています。
この記事は下記論文の紹介記事です。
論文：
Gurrala, Pradeep, et al. "Effect of substrate temperature on evaporation of ethanol-water sessile droplet." (2019).
固着液滴の湿潤および蒸発のダイナミクスの調査は、近年多くの進歩を遂げています。いくつかの研究は、工業から生物学に至るまでの実用的なアプリケーションを引用しています。
さまざまな基板温度での純粋な流体の研究は長年にわたって行われ、実験的研究とよく一致する拡散および対流輸送モデルを組み合わせた経験的モデルが開発されてきました。
ただし、液滴の挙動は液の組み合わせで異なります。
純粋な流体の場合、液滴の体積は単調に減少しますが、2成分では、蒸発は3つの異なる段階で発生します。
最初と最後の段階は、それぞれ揮発性の高い成分と揮発性の低い成分の蒸発によって支配されます。
中間段階では、接触角が変化しても体積は一定です。
過去調査された混合液体の蒸発過程の研究は、基板温度が室温に限定されていました。
また、基板との濡れ性に影響を与え、蒸発挙動を変化させる可能性のある表面粗さなどの基板特性を加味した蒸発過程の報告もなされていません。
このような背景から同研究グループは、基板組成と基板温度を偏光した場合のエタノール-水二成分混合物の固着液滴の蒸発を調査した。
また、調査結果から、観測された蒸発速度を説明する理論モデルを開発しました。
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