摩擦力决定了液滴是从固体表面滑动还是粘在上面。表面不均匀通常被认为是液滴接触角、滞后和接触线摩擦增大的主要原因。
在这里,阿尔托大学Robin H. A. Ras挑战这一长期存在的前提,即分子长度尺度上的化学异质性。
文章要点
1)通过调节自组装单分子膜的覆盖度,水接触角从约10 °逐渐变化到110 °,但低覆盖率亲水性和高覆盖率自组装单分子膜的接触角滞后和接触线摩擦都很小。由于自组装膜的化学异质性很大,其衬底的未涂覆区域远远超过金属反应物探测到的水分子的大小,因此它们的光滑不是预期的。
2)根据分子动力学模拟,低覆盖率和高覆盖率的自组装膜的低摩擦源于界面水分子的流动性。这些发现揭示了一种未知的、违反直觉的滑动机制,为提高液滴的流动性开辟了新的途径。
参考文献
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