m+Medelevator.RU
← Поиск публикаций
Nature communications · 2026

Soft microgel networks stabilize and extend nozzle-free water jets.

СтатьяНазвание и аннотация: Перевод в очереди
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…

История · было → стало

Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.

Razavi Atieh, Roudini Mehrzad, Winkler Andreas, Liebchen Benno, von Klitzing Regine, Mandal Suvendu, Rahimzadeh Amin

Аннотация

The stability of high-speed liquid jets is crucial for applications ranging from precision printing to needle-free drug delivery, yet it is fundamentally limited by capillary-driven breakup. We find that tuning the nanoscale softness of Poly(N-Isopropylacrylamide) (PNIPAM) microgels provides a robust, biocompatible strategy to overcome this limitation. Soft, low-cross-linker-density microgels form elastic interfacial networks at the air-water interface that suppress surface tension recovery, delay Rayleigh-Plateau instabilities, and extend Surface Acoustic Wave (SAW)-driven jet lengths by up to 44%. In contrast, stiffer microgels lose network cohesion under strain, leading to rapid jet breakup. To gain molecular-level insights, we perform dissipative particle dynamics simulations, which reveal that polymer bridges in soft microgels remain entangled during elongation, maintaining a reduced effective surface tension. Finally, a simple scaling analysis, balancing the SAW-driven kinetic energy imparted to the droplet against the surface energy required to form a jet, quantitatively predicts the observed length enhancement.

ИП Урсолов Владлен Сергеевич

ИНН 500118482352 · ОГРНИП 314500117700049

Реквизиты и контакты