摩擦力決定了液滴是從固體表面滑動還是粘在上面。表面不均勻通常被認為是液滴接觸角、滯后和接觸線摩擦增大的主要原因。
在這里,阿爾托大學Robin H. A. Ras挑戰(zhàn)這一長期存在的前提,即分子長度尺度上的化學異質性。
文章要點
1)通過調節(jié)自組裝單分子膜的覆蓋度,水接觸角從約10 °逐漸變化到110 °,但低覆蓋率親水性和高覆蓋率自組裝單分子膜的接觸角滯后和接觸線摩擦都很小。由于自組裝膜的化學異質性很大,其襯底的未涂覆區(qū)域遠遠超過金屬反應物探測到的水分子的大小,因此它們的光滑不是預期的。
2)根據(jù)分子動力學模擬,低覆蓋率和高覆蓋率的自組裝膜的低摩擦源于界面水分子的流動性。這些發(fā)現(xiàn)揭示了一種未知的、違反直覺的滑動機制,為提高液滴的流動性開辟了新的途徑。
參考文獻
Lepikko, S., Jaques, Y.M., Junaid, M. et al. Droplet slipperiness despite surface heterogeneity at molecular scale. Nat. Chem. (2023).
DOI:10.1038/s41557-023-01346-3
https://doi.org/10.1038/s41557-023-01346-3