能介绍一下你在科研过程中，读过的第一篇惊艳的论文吗？ 第1页

我要分享的是2004年发表在流体力学顶刊Journal of Fluid Mechanics的一篇文章，通讯作者是David Quere，标题为《Maximal deformation of an impacting drop》，即《液滴撞击时的最大变形》。David Quere教授的文章特点是标题短，篇幅小，引用少，自然简约，平中出奇，可以说是继承了他的导师De Gennes的研究风格（De Gennes，法国物理学家，1991年诺贝尔物理学奖获得者）。在这篇文章中，Quere主要研究了这样一个问题，当一个低粘性液滴撞击疏水表面时，液滴的最大铺展直径是多少？一个直观的例子就是水滴撞击荷叶表面。

当液滴到达最大铺展直径的一瞬间，液滴几乎静止，可以认为液滴的动能完全转化为了表面能，这时动能和表面能之间就存在这样一个尺度律关系，

，

为表面张力系数， 为密度，上式的无量纲形式为

。

其中 ,表征惯性力和表面张力的相对大小。但很遗憾，这个关系跟实验数据对不上，尤其是当液滴撞击速度较大时(即We数较大时)。到底哪里出了问题呢？联想液滴的静止形态，当液滴静置时，会在重力的作用下塌陷。而液滴发生撞击到达最大铺展时，液滴的加速度并不为0。我们可以估计一下这个加速度的大小，液滴速度在短时间内由速度 降为 ，时间尺度为 ,那么加速度为 ，现在可以说是液滴在这个等效重力下发生塌陷( ,故忽略重力)。重新定义毛细长度 ，当液滴到达最大铺展时，其厚度尺度为毛细长度，再根据液滴体积守恒便有

继而可导出

这个关系就跟实验符合得很好，如下图所示（拟合系数为 ，跟1/4相当接近）。

后续的研究点在此基础上顺势展开，一篇JFM就这样水到渠成了。这不就相当于一道高中物理习题吗？换作是你，我相信你经过一番思索后，也能想到这一点，只是，你缺少这样一个机会。

【参考文献】

【1】Clanet, C., Béguin, C., Richard, D. and Quéré, D., 2004. Maximal deformation of an impacting drop.Journal of Fluid Mechanics,517, pp.199-208.

【2】Khojasteh, D., Kazerooni, M., Salarian, S. and Kamali, R., 2016. Droplet impact on superhydrophobic surfaces: A review of recent developments.Journal of Industrial and Engineering Chemistry,42, pp.1-14.

分享一份Nature版鸡汤

《I Wish someone had told me》

文中一句话让我念念不忘

If you survived a phD, there is little that can stop you.