Of we ons er nu van bewust zijn of niet, in het dagelijks leven zijn we vaak getuige van een intrigerend fenomeen:het uiteenvallen van vloeistofstralen in kettingen van druppeltjes. Het gebeurt als het regent, bijvoorbeeld, en het is belangrijk voor inkjetprinters. Echter, er is weinig bekend over wat er gebeurt als een vloeistofstraal, ook bekend als een vloeibaar filament, breekt op de top van een substraat. Volgens een nieuwe studie, de aanwezigheid van een nabijgelegen oppervlak verandert de manier waarop het filament opbreekt in kleinere druppeltjes. In een nieuw artikel gepubliceerd door Andrew Dziedzic van het New Jersey Institute of Technology in Newark, New Jersey, VS, en collega's in EPJ E , computersimulaties worden gebruikt om aan te tonen dat een filament meer kans heeft om te breken in de buurt van een oppervlak.

De auteurs onderzochten hoe verschillende waarden van oppervlaktespanning, de viscositeit van de vloeistof en de afmetingen van het vloeibare filament beïnvloeden de manier waarop druppeltjes worden gevormd. Dit heeft belangrijke implicaties voor een groot aantal gebieden:van technologie die kleine hoeveelheden vloeistoffen gebruikt en nauwkeurige dosering vereist, tot de studie van biologische en geologische systemen.

Wanneer een filament in meerdere druppels wordt gebroken, de structuur is onstabiel omdat oppervlaktespanning betekent dat vloeistoffen de neiging hebben om te krimpen om het kleinst mogelijke oppervlak te hebben. Bovendien, een enkele druppel heeft een kleiner oppervlak dan meerdere druppels. De onderzoekers ontdekten dat er drie mogelijke scenario's waren:het filament stort in tot één druppel, valt uiteen in meerdere druppels, of breekt en vormt zich vervolgens weer tot een enkele druppel.

Verder, ze ontdekten dat de aanwezigheid van een substraat het breken van het filament waarschijnlijker maakt. Het team hoopt dat hun werk een verscheidenheid aan toepassingen ten goede zal komen, zoals de productie van DNA-chips en in verband met lab-on-a-chip-technologie.