液滴或(huo)液膜(mo)(mo)的(de)鋪(pu)(pu)展(zhan)(zhan)過程在電(dian)子系統冷卻、鍍膜(mo)(mo)、噴墨印刷(shua)等領域具有廣泛的(de)應用。常用的(de)促進液滴鋪(pu)(pu)展(zhan)(zhan)的(de)手段有施加(jia)電(dian)場(chang)（電(dian)潤濕）或(huo)磁(ci)場(chang)，添加(jia)表面(mian)活性(xing)劑或(huo)對(dui)(dui)液膜(mo)(mo)加(jia)熱以(yi)(yi)引(yin)起Marangoni效應。近年來，學者(zhe)們(men)發現以(yi)(yi)表面(mian)聲波（surface acoustic wave,SAW）形式傳播的(de)MHz級高(gao)頻振動可(ke)驅使位(wei)于固體基底上的(de)完全潤濕液膜(mo)(mo)鋪(pu)(pu)展(zhan)(zhan)甚至移動，而(er)部(bu)分潤濕液膜(mo)(mo)只(zhi)有在添加(jia)活性(xing)劑使其表面(mian)張力減小后才可(ke)在SAW作(zuo)用下鋪(pu)(pu)展(zhan)(zhan)。深入研究活性(xing)劑對(dui)(dui)SAW作(zuo)用下部(bu)分潤濕液膜(mo)(mo)鋪(pu)(pu)展(zhan)(zhan)的(de)影響有助于精準控(kong)制液膜(mo)(mo)運動，進而(er)改進工藝和提高(gao)產品質量。

由Friend和(he)Yeo領導(dao)(dao)的(de)(de)研究組在(zai)2011——2015年(nian)(nian)間(jian)對SAW作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)下(xia)的(de)(de)液(ye)(ye)(ye)滴(di)(di)(di)或液(ye)(ye)(ye)膜(mo)(mo)鋪(pu)展(zhan)(zhan)現(xian)(xian)象進行了(le)(le)一(yi)系列研究。2011年(nian)(nian)，他們通(tong)(tong)過(guo)實驗(yan)觀察到在(zai)聲(sheng)波引起的(de)(de)MHz級振動(dong)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)下(xia)的(de)(de)液(ye)(ye)(ye)滴(di)(di)(di)平(ping)衡狀態取(qu)決于(yu)它所在(zai)基底的(de)(de)潤(run)濕性(xing)，進一(yi)步分(fen)析發現(xian)(xian)聲(sheng)輻射壓使液(ye)(ye)(ye)滴(di)(di)(di)在(zai)垂(chui)直方(fang)向上變形，而邊界層流(liu)驅使接觸線移動(dong)及液(ye)(ye)(ye)滴(di)(di)(di)鋪(pu)展(zhan)(zhan)。2012年(nian)(nian)，Rezk等發現(xian)(xian)固著油(you)滴(di)(di)(di)在(zai)SAW作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)下(xia)產生了(le)(le)所謂(wei)的(de)(de)“聲(sheng)潤(run)濕”現(xian)(xian)象、指進不(bu)穩定(ding)現(xian)(xian)象和(he)類(lei)孤(gu)子(zi)波。Rezk等通(tong)(tong)過(guo)另一(yi)個實驗(yan)發現(xian)(xian)受SAW作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)硅油(you)液(ye)(ye)(ye)膜(mo)(mo)的(de)(de)穩定(ding)狀態與液(ye)(ye)(ye)膜(mo)(mo)厚度有關，且(qie)在(zai)薄(bo)膜(mo)(mo)的(de)(de)鋪(pu)展(zhan)(zhan)過(guo)程中出現(xian)(xian)了(le)(le)兩次流(liu)動(dong)方(fang)向的(de)(de)轉變。2015年(nian)(nian)，Manor等推導(dao)(dao)出了(le)(le)液(ye)(ye)(ye)膜(mo)(mo)在(zai)SAW作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)下(xia)鋪(pu)展(zhan)(zhan)的(de)(de)具有普(pu)適性(xing)的(de)(de)控(kong)制(zhi)方(fang)程，并根據(ju)該控(kong)制(zhi)方(fang)程分(fen)析了(le)(le)液(ye)(ye)(ye)膜(mo)(mo)的(de)(de)鋪(pu)展(zhan)(zhan)動(dong)力。

上述(shu)研(yan)究對(dui)象均是(shi)完全潤(run)濕(shi)(shi)液(ye)膜(mo)(mo)，而之前的(de)(de)研(yan)究表明部(bu)分潤(run)濕(shi)(shi)液(ye)膜(mo)(mo)無法在(zai)高頻振動(dong)作(zuo)用(yong)(yong)下(xia)鋪(pu)(pu)展(zhan)，若振動(dong)強(qiang)度(du)進(jin)(jin)一步(bu)提升則(ze)會發(fa)生霧化。但(dan)Altshuler和(he)(he)Manor發(fa)現往水膜(mo)(mo)添加(jia)表面(mian)(mian)活(huo)(huo)性劑(ji)(ji)使其表面(mian)(mian)張(zhang)力(li)減小(xiao)后，水膜(mo)(mo)可(ke)以在(zai)SAW作(zuo)用(yong)(yong)下(xia)進(jin)(jin)行鋪(pu)(pu)展(zhan)。他們的(de)(de)實驗結果表明振動(dong)強(qiang)度(du)一定時，液(ye)膜(mo)(mo)前緣的(de)(de)移(yi)(yi)(yi)動(dong)速(su)度(du)和(he)(he)活(huo)(huo)性劑(ji)(ji)濃(nong)度(du)正相(xiang)(xiang)關；提高振動(dong)強(qiang)度(du)可(ke)以加(jia)快液(ye)膜(mo)(mo)前緣的(de)(de)移(yi)(yi)(yi)動(dong)速(su)度(du)，且(qie)移(yi)(yi)(yi)動(dong)速(su)度(du)隨θ3/We的(de)(de)減小(xiao)而增(zeng)大，其中θ表示三(san)相(xiang)(xiang)接觸角，We為Weber數(shu)(shu)。在(zai)理論研(yan)究方面(mian)(mian)，Altshuler和(he)(he)Manor考(kao)慮毛(mao)(mao)細(xi)力(li)、聲輻射壓(ya)、分離壓(ya)作(zuo)用(yong)(yong)，分別(bie)建立了不(bu)(bu)含活(huo)(huo)性劑(ji)(ji)的(de)(de)薄液(ye)膜(mo)(mo)厚(hou)度(du)方程(cheng)(cheng)和(he)(he)不(bu)(bu)含活(huo)(huo)性劑(ji)(ji)的(de)(de)厚(hou)液(ye)膜(mo)(mo)厚(hou)度(du)方程(cheng)(cheng)，提出用(yong)(yong)無量(liang)綱(gang)數(shu)(shu)θ3/We來闡述(shu)控制部(bu)分潤(run)濕(shi)(shi)水膜(mo)(mo)鋪(pu)(pu)展(zhan)的(de)(de)動(dong)力(li)學機理。2016年，Altshuler和(he)(he)Manor又通過數(shu)(shu)值計算求解不(bu)(bu)含活(huo)(huo)性劑(ji)(ji)的(de)(de)薄液(ye)膜(mo)(mo)厚(hou)度(du)演化方程(cheng)(cheng)，分別(bie)探(tan)究了部(bu)分潤(run)濕(shi)(shi)薄液(ye)膜(mo)(mo)鋪(pu)(pu)展(zhan)過程(cheng)(cheng)受聲波引(yin)起的(de)(de)漂移(yi)(yi)(yi)流主導和(he)(he)受毛(mao)(mao)細(xi)力(li)、漂移(yi)(yi)(yi)流共同(tong)控制及(ji)受毛(mao)(mao)細(xi)力(li)主導時的(de)(de)動(dong)力(li)學特征。

研究表(biao)明，活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)的(de)(de)存在(zai)可以(yi)通過兩種途徑影(ying)(ying)響(xiang)液(ye)膜(mo)的(de)(de)流動：首(shou)先(xian)，活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)會(hui)降低(di)液(ye)體的(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)，因(yin)而(er)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)濃度(du)(du)分(fen)布不(bu)均將(jiang)導致液(ye)體由高(gao)濃度(du)(du)區（低(di)表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)）流向低(di)濃度(du)(du)區（高(gao)表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)），即引發Marangoni效(xiao)應，促(cu)使濃度(du)(du)分(fen)布趨(qu)于均勻(yun)，加速液(ye)膜(mo)變薄；其次，活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)的(de)(de)特性(xing)(xing)和濃度(du)(du)將(jiang)影(ying)(ying)響(xiang)分(fen)離(li)壓。一般認為，純水中(zhong)由于水偶極子的(de)(de)吸附作用而(er)使界面(mian)(mian)帶負電荷，當(dang)純水中(zhong)加入表(biao)面(mian)(mian)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)時，活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)劑(ji)的(de)(de)類型和濃度(du)(du)均會(hui)對靜(jing)電作用力(li)產生影(ying)(ying)響(xiang)，進而(er)影(ying)(ying)響(xiang)分(fen)離(li)壓。而(er)分(fen)離(li)壓是影(ying)(ying)響(xiang)超薄液(ye)膜(mo)去潤濕穩(wen)定性(xing)(xing)的(de)(de)主要因(yin)素。

綜上所述，SAW作用下(xia)(xia)的液膜鋪(pu)展實驗已開(kai)始涉及表面(mian)活性(xing)劑(ji)的影(ying)響，但該領域已有的理論(lun)模型尚未將(jiang)這(zhe)一影(ying)響加以考慮。因此(ci)，在(zai)已有的SAW驅動液膜流動的模型中引(yin)入(ru)活性(xing)劑(ji)濃度對(dui)分離壓和(he)表面(mian)張力的影(ying)響，利用數值模擬研究部(bu)分潤濕薄(bo)液膜在(zai)聲(sheng)波與(yu)毛(mao)細力不(bu)同相(xiang)對(dui)貢獻度下(xia)(xia)的鋪(pu)展過程，并討論(lun)了分離壓和(he)Marangoni效應對(dui)鋪(pu)展過程的影(ying)響。