La Hidrodinámica de un Micro-R cohete Propulsado por una Burbuja Deformable
Autores: Gallino, Giacomo; Zhu, Lailai; Gallaire, François
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
La Hidrodinámica de un Micro-R cohete Propulsado por una Burbuja Deformable
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Simulaciones
Hidrodinámica
Con forma cónica
Micro-robot nadador
Burbujas
Geometría
Deformabilidad
Fases
Nucleación
Esférico
Inflación
Gradiente de confinamiento
Propulsa
Salida
Eficiencia
Micro-máquinas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Realizamos simulaciones para estudiar la hidrodinámica de un micro-robot nadador con forma cónica que expulsa burbujas producidas catalíticamente desde su interior. Subrayamos la dependencia no trivial de la velocidad de nado en la deformabilidad de la burbuja y en la geometría del nadador. Identificamos tres fases distintas durante la evolución de la burbuja: inmediatamente después de la nucleación, la burbuja es esférica y su inflación apenas afecta la velocidad de nado; luego, la burbuja comienza a deformarse debido al gradiente de confinamiento, generando una fuerza que propulsa al nadador; mientras que en la última fase, la burbuja sale del cono, lo que resulta en un aumento de la velocidad del nadador. Nuestros resultados arrojan luz sobre la hidrodinámica fundamental de la propulsión de nadadores cónicos catalíticos y pueden ayudar a mejorar la eficiencia de estas micro-máquinas.
Descripción
Realizamos simulaciones para estudiar la hidrodinámica de un micro-robot nadador con forma cónica que expulsa burbujas producidas catalíticamente desde su interior. Subrayamos la dependencia no trivial de la velocidad de nado en la deformabilidad de la burbuja y en la geometría del nadador. Identificamos tres fases distintas durante la evolución de la burbuja: inmediatamente después de la nucleación, la burbuja es esférica y su inflación apenas afecta la velocidad de nado; luego, la burbuja comienza a deformarse debido al gradiente de confinamiento, generando una fuerza que propulsa al nadador; mientras que en la última fase, la burbuja sale del cono, lo que resulta en un aumento de la velocidad del nadador. Nuestros resultados arrojan luz sobre la hidrodinámica fundamental de la propulsión de nadadores cónicos catalíticos y pueden ayudar a mejorar la eficiencia de estas micro-máquinas.