具有疏水和亲水区域的平板之间的疏水相互作用与去湿

我们通过分子动力学模拟研究了同时含有疏水和亲水粒子的平板之间的润湿/去湿转变以及自由能对距离的依赖性。我们表明，去湿和疏水相互作用的强度对疏水和亲水区域的分布非常敏感。特别是，我们发现以大面积疏水位点区域为特征的平板会诱导去湿转变和吸引性的溶剂诱导相互作用。另一方面，平板上疏水和亲水粒子的均匀分布会阻止去湿转变，并产生排斥性的溶剂诱导相互作用。我们还展示了一种Janus界面的结果，其中一块平板由疏水粒子组成，另一块由亲水粒子组成，表明板间间隙保持润湿，直到小间距下的空间约束将水分子排出。我们的结果表明，对于非均匀平板的接触角，Cassie方程不能用于预测去湿的临界距离。这些结果表明，具有强大尺度疏水性的纳米尺度表面之间的疏水相互作用可以是高度协同的，因此在这些情况下，它们反对不同表面域之间疏水相互作用的可加性。这些发现与某些通常假设可加性的蛋白质-蛋白质相互作用相关。