Publicación: Distribución de tensiones y onda de choque superficial del impacto de una caída

El impacto de la caída causa una erosión severa de la superficie, lo que dicta muchos procesos naturales, ambientales y de ingeniería importantes y requiere esfuerzos sustanciales de prevención y conservación. Sin embargo, a pesar de los extensos estudios sobre las características cinemáticas de las gotas que impactan en las últimas dos décadas, el proceso dinámico que conduce a la erosión por impacto de la gota aún está lejos de ser claro. Aquí, desarrollamos un método de microscopía de estrés de alta velocidad, que mide las propiedades dinámicas clave del impacto de la gota responsable de la erosión, es decir, la tensión de corte y las distribuciones de presión de las gotas que impactan, con resoluciones espaciotemporales sin precedentes. Nuestros experimentos revelan la rápida propagación de máximos de tensión no centrales autosimilares debajo de las gotas que impactan y cuantifican la fuerza de corte en los sustratos impactados. Además, examinamos la deformación de sustratos elásticos bajo impacto y descubrimos ondas de choque superficiales inducidas por impacto. Nuestro estudio abre la puerta a las mediciones cuantitativas de la tensión de impacto de las gotas de líquido y arroja luz sobre el origen de la erosión por impacto de gotas a baja velocidad.

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