Projekteja vuodessa
Abstrakti
Ferrofluids exhibit a unique combination of liquid properties and strong magnetic response, which leads to a rich variety of interesting functional properties. Here, the magnetic-field-induced splitting of ferrofluid droplets immersed in an immiscible liquid is presented, and related fascinating dynamics and applications are discussed. A magnetic field created by a permanent magnet induces instability on a mother droplet, which divides into two daughter droplets in less than 0.1 s. During the splitting process, the droplet undergoes a Plateau–Rayleigh-like instability, which is investigated using high-speed imaging. The dynamics of the resulting satellite droplet formation is shown to depend on the roughness of the supporting surface. Further increasing the field results in additional splitting events and self-assembly of microdroplet populations, which can be magnetically actuated. The effects of magnetization and interfacial tension are systematically investigated by varying magnetic nanoparticles and surfactant concentrations, and a variety of outcomes from labyrinthine patterns to discrete droplets are observed. As the splitting process depends on interfacial tension, the droplet splitting can be used as a measure for interfacial tension as low as 0.1 mN m−1. Finally, a population-based digital microfluidics concept based on the self-assembled microdroplets is presented.
Alkuperäiskieli | Englanti |
---|---|
Artikkeli | 2000359 |
Sivut | 1-8 |
Sivumäärä | 8 |
Julkaisu | Advanced Science |
Vuosikerta | 7 |
Numero | 14 |
Varhainen verkossa julkaisun päivämäärä | 1 tammik. 2020 |
DOI - pysyväislinkit | |
Tila | Julkaistu - heinäk. 2020 |
OKM-julkaisutyyppi | A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä |
Sormenjälki
Sukella tutkimusaiheisiin 'Ferrofluid Microdroplet Splitting for Population-Based Microfluidics and Interfacial Tensiometry'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.Projektit
- 3 Päättynyt
-
Pinning och dissipation av magnetiska droppar på superhydrofoba ytor
Backholm, M. (Vastuullinen tutkija)
01/09/2017 → 31/08/2022
Projekti: Academy of Finland: Other research funding
-
SuperRepel: Superslippery Liquid-Repellent Surfaces
Ras, R. (Vastuullinen tutkija), Yu, C. (Projektin jäsen), Huhtamäki, T. (Projektin jäsen), Junaid, M. (Projektin jäsen), Lepikko, S. (Projektin jäsen), Liu, K. (Projektin jäsen), Vuckovac, M. (Projektin jäsen) & Hokkanen, M. (Projektin jäsen)
01/06/2017 → 31/05/2022
Projekti: EU: ERC grants
-
Magnetic Microdroplets as Analytical Probes
Ras, R. (Vastuullinen tutkija), Nurmi, H. (Projektin jäsen), Backholm, M. (Projektin jäsen), Al-Terke, H. (Projektin jäsen), Latikka, M. (Projektin jäsen) & Beyeh, N. (Projektin jäsen)
01/10/2016 → 30/09/2018
Projekti: Academy of Finland: Other research funding