连接粘附与润湿的柔性水凝胶
软凝聚态物质
2023-08-03 v1
摘要
雨滴落在窗玻璃上接触后会铺展，而冰雹在同一玻璃窗上接触时会造成凹痕或划痕。前者现象类似经典润湿，后者则由接触与粘附理论主导。经典的 Young-Dupre 定律适用于纯液体在刚性固体上的润湿，而传统的接触力学理论考虑小变形弹性极限下的刚性-软体或软体-刚性接触。然而，粘附与润湿之间的交叉尚未完全解决。关键在于研究性质介于液体与固体之间的软体-软体相互作用。在本工作中，我们通过实验探测水凝胶与不同弹性的软 PDMS 接触时的静态特征，从粘附过渡到润湿。进而，我们跨越系统特征弹性-粘附参数的六个数量级来探测这一转变。在此过程中，我们揭示了先前未知的现象学以及一个理论模型，该模型平滑地桥接了玻璃球的粘附与纯液体在任意给定基底上的完全润湿。最后，我们强调类固体水凝胶可被视为从传统粘性 PDMS 基底清洁杂质的潜在候选材料。
引用
@article{arxiv.2308.00803,
title = {Flexible hydrogels connecting adhesion and wetting},
author = {A-Reum Kim and Surjyasish Mitra and Sudip Shyam and Boxin Zhao and Sushanta K. Mitra},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.00803},
year = {2023}
}