Geometria di una goccia dielettrica in presenza di campo elettrico

La possibilità di controllare posizione e forma di piccole gocce disposte su di una superficie è un’applicazione particolarmente importante nel campo della microfluidica ad esempio per l’ingegnerizzazione di sensori. Mentre, nel caso di una goccia sferica in sospensione, il problema può essere studiato, almeno in parte, tramite procedure analitiche, nel caso di una goccia supportata da una superficie è necessario ricorrere a simulazioni numeriche. Per prima cosa, sarà considerato il caso di un campo elettrico perpendicolare alla superficie. In tal modo il problema sarà ricondotto al calcolo del profilo in una dimensione. Per il calcolo della distribuzione della densità di carica di polarizzazione verrà utilizzato un approccio basato sulle differenze finite accoppiato con griglie non equispaziate. Per angolo di contatto dato, il problema numerico sarà risolto imponendo la conservazione del volume. Infine, verrà discusso il caso di un campo elettrico parallelo alla superficie di supporto.