Течение жидкости в каплях на подложке, обусловленное испарением

Испарение капли на подложке самопроизвольно вызывает внутреннее капиллярное течение жидкости. Жидкость приходит в движение вследствие стремления поверхностного натяжения уменьшить площадь поверхности и/или из-за различий поверхностного натяжения на границе жидкость—газ, вызванных температурными или химическими градиентами, возникающими при испарении. Это течение переносит взвешенные частицы и играет ключевую роль в формировании отложений в следе, остающемся после высыхания капли. Применение этого принципа варьирует от управления образованием следов в полиграфии и производстве покрытий до анализа ДНК, судебно-медицинских и медицинских исследований следов крови, а также использования самосборки, обусловленной испарением, в нанотехнологиях. Поэтому испарение капель на подложке вызывает огромный интерес не только у специалистов по гидродинамике, но и у исследователей мягкой материи, химии, биологии, инженерных наук, нанотехнологий и математики. Из-за столь широкого интереса знания об обусловленных испарением течениях в высыхающих каплях остаются разрозненными по разным областям науки, что приводит к заблуждениям и неверным толкованиям. В этом обзоре мы стремимся объединить существующие подходы и представить современное понимание течений жидкости в каплях на подложке, обусловленных испарением, с учетом последних экспериментальных и теоретических достижений. Кроме того, мы обозначаем нерешенные вопросы и перспективные направления дальнейших исследований.