利用绝对光滑固体表面归谬以揭示润湿现象起源
软凝聚态物质
2019-12-10 v1
摘要
接触角滞后与动态角生成是接触角偏离平衡态的两个基本现象。固体表面粗糙度、薄膜中的分离压以及液固粘附皆被视为这些现象的起源。本工作首次通过超大规模分子动力学模拟采用绝对光滑固体表面进行归谬。结果表明，平衡角在绝对光滑表面上如同常规一样良好建立，而滞后与动态角消失。前进接触线处凸形纳米弯曲的临界结构也随之消失。相比之下，由原子构成的固体，即便处于最小粗糙度，也会带来显著的角度偏离与凸形纳米弯曲。我们进一步利用最先进的氦离子显微镜进行三维观察，首次揭示了原子级光滑表面上接触线处普遍存在的纳米级畸变。结果回答了角度偏离起源的问题：滞后与动态角可统一源于摩擦，无论是静摩擦还是动摩擦；同时也解决了已报道光滑表面上存在滞后的谜题，表明即便最小的即原子级粗糙度也足以在接触线上产生效应。结果反对忽略粗糙度并预言绝对光滑固体上会出现滞后的分离压理论。
引用
@article{arxiv.1901.04642,
title = {A reduction-to-absurdity approach using absolutely smooth solid surfaces to unveil the origins of wetting},
author = {Qiao Liu and Jiapeng Yu and Hao Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.04642},
year = {2019}
}