弹性毛细效应增强表面反应速率

反应速率可通过升高温度、提高反应物分压或浓度，和/或通过催化剂或酶的使用而增强。前者提高不同分子间的碰撞概率，后者提供替代反应路径以降低反应活化能垒，二者均提高反应速率。反应发生基底的可变形性已知并不影响该速率。相反，通过在柔软的交联聚二甲基硅氧烷(PDMS)层上进行金盐与银盐的还原，我们在此表明固体由表面张力驱动的变形同样可提高反应速率。PDMS含有作为有机硅烷的SiH基团，其还原盐从而生成相应金属纳米颗粒。当盐的水溶液作为 sessile 液滴置于足够柔软的PDMS层上时，纳米颗粒生成速率约为将盐溶液作为液池置于同一表面时的3倍。不同于液池，液滴具有三相接触线，在此处其拉起固体形成脊状结构。通过平衡该脊状结构附近的表面应力，我们估算了与之相关的过剩表面自由能。我们表明该过剩能量可降低活化能垒并将反应速率提高至相当于反应温度提升逾30°C所能达到的程度。