- PII
- S30345006S0320791925030039-1
- DOI
- 10.7868/S3034500625030039
- Publication type
- Article
- Status
- Published
- Authors
- Volume/ Edition
- Volume 71 / Issue number 3
- Pages
- 347-359
- Abstract
- Vibration impact on a liquid drop has attracted increasing interest in connection with the study of complex self-organization processes in solutions. The practical value of such studies is associated with applications in chemistry, biology, medicine, and materials science (directed self-assembly of nanostructures in an evaporating drop). The paper presents a theoretical study of hydrodynamic flows of complex configuration excited by acoustic impact in a hemispherical drop deposited on a vibrating substrate.
- Keywords
- акусто-микрофлюидика капиллярные колебания радиационная сила акустические течения вибрации капля жидкости самосборка
- Date of publication
- 08.12.2025
- Year of publication
- 2025
- Number of purchasers
- 0
- Views
- 22
References
- 1. Zhang P., Bachman H., Ozcelik A., Huang T.J. Acoustic Microfluidics// Annu. Rev. Anal. Chem. 2020. No 13. P. 17–43.
- 2. Ding X., Li P., Lin S., Stratton Z., Nama N., Guo F., Slotcavage D., Mao X., Shi J., Costanzo F., Huang T.J. Surface acoustic wave microfluidics// Lab Chip. 2013. No 13. P. 3626–3649.
- 3. Sarvazyan A.P., Rudenko O.V., Nyborg W.L. Biomedical applications of radiation force of ultrasound: Historical roots and physical basis// Ultrasound Med. Biol. 2010. V. 36. No 9. P. 1379–1394.
- 4. Kokornaczyk M.O., Bodrova N.B., Baumgartner S. Diagnostic tests based on pattern formation in drying body fluids — A mapping review// Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 2021. V. 208. P. 112092.
- 5. Lebedev-Stepanov P.V., Buzoverya M.E., Vlasov K.O., Potekhina Yu.P. Morphological analysis of images of dried droplets of saliva for determination the degree of endogenous intoxication// J. Bioinform.Genomics. 2018. V. 9. P. 1–5.
- 6. Lin S., Mao X., Huang T.J. Surface acoustic wave (SAW) acoustophoresis: now and beyond// Lab Chip. 2012. V. 12(16). P. 2766–2770.
- 7. Augustsson P., Persson J., Ekström S., Ohlin M., Laurell T. Decomplexing biofluids using microchip based acoustophoresis// Lab Chip. 2009. V. 9(6). P. 810–818.
- 8. Родченков В.И., Сергеев Д.А. Исследование течений в жидкости, индуцированных сфокусированным ультразвуковым полем, и их применение для воздействия на рост монокристаллов// ПМТФ. 2009. Т. 50. № 4. С. 11–17.
- 9. Ершов В.П., Касьянов Д.А., Родченков В.И., Сергеев Д.А. Исследование процессов растворения и роста солевых монокристаллов в неоднородных акустических полях. 2. Сфокусированное акустическое поле// Кристаллография. 2008. Т. 53. № 2. С. 370–376.
- 10. Karampelas I.H., Gómez-Pastora J., Cowan M.J., Bringas E., Ortiz I., Furlani E.P. Numerical Analysis of Acoustophoretic Discrete Particle Focusing in Microchannels// Biotech, Biomaterials and Biomedical TechConnect Briefs. 2017. V. 3. P. 174–177.
- 11. Wu J., Du G. Acoustic radiation force on a small compressible sphere in a focused beam// J. Acoust. Soc. Am. 1990. V. 87(3). P. 997–1003.
- 12. Руденко О.В., Коробов А.И., Коршак Б.А., Лебедев-Степанов П.В., Молчанов С.П., Алфимов М.В. Самосборка ансамблей коллоидных частиц в акустическом поле// Российские нанотехнологии. 2010. 7–8. С. 63–65.
- 13. Rudenko O.V., Lebedev-Stepanov P.V, Gusev V.A., Korobov A.I., Korshak B.A., Odina N.I., Izosimova M.Yu., Molchanov S.P., Alfimov M.V. Control of self-assembly processes in droplet of colloidal solution by the acoustic field// Acoust. Phys. 2010. V. 56. No 6. P. 935–941.
- 14. Parsa M., Harmand S., Sefiane K. Mechanisms of pattern formation from dried sessile drops// Advances in Colloid and Interface Science. 2018. V. 254. P. 22–47.
- 15. Bacchin P., Brutin D., Davaille A. et al. Drying colloidal systems: Laboratory models for a wide range of Applications// Eur. Phys. J. E 2018. V. 41. P. 94.
- 16. Giorgiutti-Dauphinу F., Pauchard L. Drying drops containing solutes: From hydrodynamical to mechanical instabilities// Eur. Phys. J. E. 2018. V. 41. P. 32.
- 17. Лебедев-Степанов П.В. Введение в самоорганизацию и самосборку ансамблей наночастиц. М.: НИЯУ МИФИ, 2015. 304 с.
- 18. Руденко О.В. О трех нелинейностях в физике акустических течений// Докл. Рос. Акад. наук. Физика, техн. науки. 2020. Т. 494. С. 35–41.
- 19. Гусев В.А., Жарков Д.А. Акустические поля и радиационные силы, создаваемые стоячей поверхностной волной в слоистых вязких средах// Акуст. журн. 2022. Т. 68. № 6. С. 589–604.
- 20. Лебедев-Степанов П.В., Руденко О.В. Акустические течения в слое жидкости на вибрирующей подложке// Акуст. журн. 2013. T 59. № 6. С. 693–697.
- 21. Лебедев-Степанов П.В., Руденко О.В. Акусто-микрофлюидика: капиллярные волны и вихревые течения в цилиндрическом объеме жидкой капли // Акуст. журн. 2015. T. 61. № 2. С. 1–5.
- 22. Лебедев-Степанов П.В., Руденко О.В. Акусто-микро-флюидика: капиллярные волны и вихревые течения в сферической жидкой капле// Акуст. журн. 2016. Т. 62. № 4. С. 408–411.
- 23. Rudenko O.V., Soluyan S.I. Theoretical Foundations of Nonlinear Acoustics. N.-Y.: Plenum, Consultants Bureau, 1977. 274 pp.
- 24. Lebedev-Stepanov P. Stokes flow of incompressible liquid through a conical diffuser with partial slip boundary condition// arXiv:2411.15853v2[physics.flu-dyn]
- 25. Barash L.Y., Bigioni T.P., Vinokur V.M., Shchur L.N. Evaporation and fluid dynamics of a sessile drop of capillary size// Phys. Rev. E 2009. V. 79. 046301.
- 26. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Гидродинамика. М.: Наука, 1986. 736 с.
- 27. Arfken G.B., Weber H.-J., Harris F.E. Mathematical methods for physicists: a comprehensive guide. Elsevier, 2012.
- 28. Гусев В.А., Руденко О.В. Поля радиационных сил и акустические течения в жидком слое на твердом полупространстве// Акуст. журн. 2019. Т. 65. № 2. С. 166-181.
- 29. Batchelor G.K. An introduction to fluid dynamics. Cambridge University Press. Cambridge, 2000.
- 30. Barash L.Yu. Influence of gravitational forces and fluid flows on the shape of surfaces of a viscous fluid of capillary size// Phys. Rev. E 2009. V. 79. 025302.
- 31. Савенко О.А., Степко А.С., Шевченко Н.Н., Кошкин А.В., Лебедев-Степанов П.В. Самосборка флуоресцентных фотонно-кристаллических структур в каплях бинарного растворителя вода-глицерин // Докл. Акад. наук. Физика, техн. науки. 2020. Т. 495. C. 26–33.
- 32. Moon P., Spencer D.E. Field theory handbook Including coordinate systems, differential equations and their solutions. 2nd Edition. Springer-Verlag, 1971.
- 33. Happel J., Brenner H. Low Reynolds number hydrodynamics with special applications to particulate media. Springer, 1983.