固體表面結冰是我們日常生活中普遍存在的過程,冰的取向在防冰/除冰、器官低溫保存和材料制造中起著至關重要的作用。盡管之前的研究表明表面凹槽可以調節冰晶的方向,但與凹槽平行還是垂直排列仍然存在爭議。
在這里,浙江大學Hao Bai,Weiwei Gao通過原位觀察和理論模擬系統地研究了冰的形成及其在凹槽表面的定向生長,并發現了凹槽的顯著尺寸效應。
文章要點
1)通過表面凹槽圖案的可設計性,冰晶的優先生長被編程用于制造具有大負泊松比的十字排列石墨烯氣凝膠。
2)此外,尺寸效應為非常需要有效控制冰取向的固體表面的設計和制造提供指導,例如高效除冰、長期器官冷凍保存和冰模板材料。
參考文獻
Li, M., Zhao, N., Mao, A. et al. Preferential ice growth on grooved surface for crisscross-aligned graphene aerogel with large negative Poisson’s ratio. Nat Commun 14, 7855 (2023).
DOI:10.1038/s41467-023-43441-6
https://doi.org/10.1038/s41467-023-43441-6