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滑溜表面上液体接触时薄润滑剂膜的动力学

软凝聚态物质 2026-05-25 v1 流体动力学

摘要

近年来,滑溜表面因其优异的排斥液体性能及在多种商业应用中的潜力而引起了广泛关注。此类表面是通过在功能化固体基底上涂覆一层薄润滑剂膜来制备的,该薄膜可防止液体与基底的直接接触。液体接触时薄膜的形貌在调控各种现象中起着核心作用,包括液滴的合并与移动性、传热效率以及润滑剂耗竭的程度。然而,无论是在理论还是实验层面,目前对液滴接触时薄膜动力学的详细理解仍然有限。在此,通过结合流体动力学、光学和表面润湿原理,我们开展了一项综合研究,考察了润滑剂膜在与座滴和液桥接触时的空间与时间变化。我们的研究结果表明,薄膜动力学可分为三个截然不同的阶段,每个阶段都受到关键系统参数的显著影响:初始膜厚、三相接触线宽度以及液体的 Laplace 压力。此外,我们证明通过优化这些参数,可以在最后阶段逆转润滑剂的流动,从而使液体从滑溜表面上部分脱离。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.00640,
  title  = {Dynamics of Thin Lubricant Films upon Liquid Contact on Slippery Surfaces},
  author = {Shivam Gupta and Bidisha Bhatt and Zhaohe Dai and Krishnacharya Khare},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.00640},
  year   = {2026}
}

备注

40 pages, 17 figures