Platform-Rayleigh不稳定性（PRI）是一种众所周知的现象，液柱总是破碎成液滴，以达到表面能的最小化。这通常会导致液膜的不均匀性，进而不利于流体涂层工艺。迄今为止，克服这种不稳定性的策略主要依赖于表面活性剂，UV/高温固化处理以及特定的化学反应。然而，这些都受到液体组成有限和实验条件复杂的影响。天然桑蚕丝是一种典型的复合纤维，由家蚕通过类似的射流涂层工艺生产，但表面非常均匀光滑。
有鉴于此，受桑蚕丝独特结构的启发，北京航空航天大学刘欢教授报道了一种简单的抗PRI策略，该技术采用并列平行排列的双圆柱纤维，该纤维在温和的室温环境下进行，没有任何额外的后处理。
文章要点
1）通过对桑蚕丝内部结构的观察，研究人员揭示了蚕丝特殊的平行排列与丝素纤维抗PRI能力的关系。液膜交替不对称引起的拉普拉斯压差变化是克服PRI的关键。
2）研究人员在线性稳定性分析的基础上，通过对涂布过程中液量的估算，以液体粘度、拉速等实验相关参数为基础，对双平行纤维上液膜的稳定性进行了理论计算。
3）研究人员采用不同纤维、不同涂层材料的流体包覆法制备了仿生光滑功能纤维，证明了该方法具有广泛而灵活的适用性。
这种简单而有效的抗PRI策略有望为流体涂层和微流控技术提供新的视角。
Pengwei Wang, et al, Bioinspired Anti-Plateau–Rayleigh-Instability on Dual Parallel Fibers, Adv. Mater. 2020
DOI: 10.1002/adma.202003453
https://doi.org/10.1002/adma.202003453
