Moto di gocce su superci impregnate di lubrificante indotto da vibrazioni verticali

Questa tesi presenta i risultati del lavoro, svolto presso il Laboratorio di Fisica delle Superfici e Interfacce (LaFSI) dell'Università di Padova, riguardante il comportamento dinamico, in risposta a vibrazioni sinusoidali, di gocce sessili da 1 µL di liquidi Newtoniani e non-Newtoniani di tipo shear thinning e viscoelastico, su superfici impregnate di lubrificante (LIS) inclinate di 45°. L'attività di ricerca ha esteso una metodica già collaudata per l'analisi dei moti indotti da vibrazioni verticali su piani inclinati, con l'inserimento di substrati impregnati di lubrificante per ridurre il pinning. I diagrammi di fase dinamici ottenuti hanno rivelato risultati inattesi e del tutto inediti, come la presenza di una nuova fase dinamica di scivolamento veloce ad alte frequenze ed ampiezze di oscillazione e la possibilità di distinguere la dinamica della goccia a seconda che gli effetti dissipativi viscosi avvengano principalmente nella fase della goccia o nella fase del lubrificante. Per approfondire lo studio di questo fenomeno associato agli effetti dissipativi, si è effettuato uno studio del comportamento dinamico di gocce su LIS orizzontali sottoposte ad oscillazioni verticali, che ha permesso di identificarne i meccanismi principali. This thesis presents the experimental results of a research, conducted at the Surfaces' and Interfaces' Physics Laboratory (LaFSI) of the University of Padua, about the dynamic behaviour of 1 µL sessile droplets of both Newtonian and non-Newtonian fluids, undergoing sinusoidal oscillations, on Lubricant-Impregnated Surfaces (LIS) tilted by a 45° angle. This study extended a methodology already tested for the analysis of droplets' motion induced by vertical vibrations on a tilted plane, adding the LIS to reduce the droplets' pinning. The dynamic phase diagram obtained revealed new and unexpected results, like the presence of a new dynamical phase of fast sliding at high frequency and amplitude of the oscillation and the possibility to identify the droplet's dynamic depending on whether the viscous dissipative effects happen in the droplet phase or in the lubricant phase. To achieve a better understanding of this phenomenon about viscous dissipation, the experiment also involved the analysis of droplets' dynamic on horizontal LIS stimulated by vertical vibration, which allowed to identify the main mechanisms which causes this behaviour.