液滴摩擦起电后表面捕获离子电荷的超高迁移率
软凝聚态物质
2025-09-12 v2 化学物理
摘要
水滴在疏水表面上的滑动运动导致尾部边缘的电荷分离，其影响范围从三线摩擦到水伏能量生成。沉积在固体表面的电荷被认为是由液滴剥离的离子或电子所致。然而，这些表面捕获电荷的动力学和确切物理化学性质仍鲜有探索。在此，我们利用基于扫描的静电映射技术，直接量化了水滴在疏水表面滑动后沉积电荷的时空动力学。我们证实了这些界面捕获电荷的离子性质，并发现它们在固/气界面经历极快的二维扩散传输，滑动时摩擦力极低。我们将观察结果置于水合离子在固体表面吸附的分子动力学模拟框架中解释，揭示了一种由离子溶剂化壳层与固体表面之间的纯粹界面摩擦所限制的独特传输机制。通过揭示这些离子水坑——一种独特的界面离子物质状态——的意外动力学，我们的研究对分子尺度的离子传输、带电物质和界面润湿动力学具有普遍意义。
引用
@article{arxiv.2503.04987,
title = {Giant mobility of surface-trapped ionic charges following liquid tribocharging},
author = {Zouhir Benrahla and Tristan Saide and Louis Burnaz and Emilie Verneuil and Simon Gravelle and Jean Comtet},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.04987},
year = {2025}
}