流体界面上捕获粒子间的静电相互作用：几何与润湿性质的影响

我们在小粒子间距情形下，从理论上研究了捕获于流体界面上的球形或宏观长平行圆柱形胶体对之间的静电相互作用。从两个平面壁之间的有效相互作用出发，并利用 Derjaguin 近似，我们探讨了此类粒子间的静电相互作用如何受其曲率及表面润湿接触角的影响。关于曲率的影响，我们的发现表明，先前针对平面壁注意到的线性与非线性 Poisson-Boltzmann 理论之间的差异，也出现在球体和宏观长平行圆柱体上，尽管其大小依赖于润湿接触角。关于润湿接触角 $\theta$ 的影响，对等大粒子得到了简单关系，表明粒子间力仅在 $90^\circ$ 附近的区间内随 $\theta$ 显著变化。该区间依赖于流体的 Debye 长度与粒子尺寸，但不依赖于其形状。对不等大粒子，得到了粒子间力随润湿接触角变化的更复杂关系。