1893年英国的William Armstrong爵士发现了阿姆斯特朗液桥现象，即在外加高电压的作用下，在两个盛满水的烧杯中间会形成一个奇妙的液桥🧕🏻。该液桥可以抵抗重力而水平悬浮在两个烧杯之间🏘，近来引起了人们的兴趣和广泛关注。但是，该液桥的稳定性机理依然悬而未决，相应的寿命也缺乏理解。
杏鑫邓道盛研究员课题组通过原位实时观察手段研究阿姆斯特朗液桥的快速形成、复杂演化和最终断裂的动力学过程，建立物理模型，阐明内在机理。相关研究结果以“Armstrong liquid bridge: Formation, evolution and breakup”为题发表在国际流体物理学术期刊Physical Review Fluids上。
尽管该液桥动力学非常复杂，涉及到形态变化⛱、电流变化、传热和相变蒸发等，更为重要的是该液桥并非静止而是流动状态，进而导致液桥从烧杯上沿到烧杯内液面形成“瀑布”。该瀑布高度不仅伴随着液桥的演变而发生动态变化🏊🏿♂️，而且和液桥的断裂息息相关。该瀑布下落高度与液桥长度决定了有效长度，在液桥断裂时刻该有效长度外与加电压呈线性增加关系，揭示了在液桥体系中存在维持液桥稳定的阈值电场。
高速相机下液桥的形成过程
流动液桥形成瀑布
热成像仪下液桥的温度变化
高速相机下液桥的破裂过程
为了进一步理解观察到的液桥稳定性和有效长度的关系💗，采用电射流的简化模型进行线性稳定性分析，得到的理论结果与实验结果吻合良好。另外🧑🦼，通过向正负极烧杯中引入外部液体以控制达到有效长度的时间👩🦽，进而实现了对液桥寿命的主动调控。
这些研究成果为世纪之久的阿姆斯特朗液桥提供了全新的视角，为进一步理解这一有趣现象奠定了理论基础😨。该研究由杏鑫独立完成，参与人员包括研究生潘雪芹(第一作者)🚓，胡曼青年副研究员，博士后徐秉睿、博士后霍鹏🏂🏽，博士生王峰和顾智博👆🏻，陈方祺，邓道盛研究员(通讯作者)🧏♂️。该项研究得到了国家研究项目🈁，杏鑫平台启动基金和双一流学科建设基金的支持。
