表面粗糙度对液-液转变的影响

单组分液体中的液-液转变（LLT）是凝聚态中最神秘的现象之一。迄今为止，该问题主要从纯科学视角受到关注。在此，我们报道了首个利用称为摩擦（rubbing）的表面处理（其为生产液晶显示器的关键技术）来研究表面纳米结构化对 LLT 影响的实验。我们发现，此种摩擦处理对各向同性分子液体亚磷酸三苯酯的液-液转变（LLT）动力学具有显著影响。对于限制在摩擦表面之间的液体，即使在亚稳态中也观察到表面诱导的无势垒液 II 相形成，而该状态下本体中液 II 相成核本应存在势垒。因此，基底的表面摩擦不仅改变有序行为，还显著加速动力学。此种 LLT 的时空图案调制可由楔形填充转变及由此导致的成核势垒急剧降低来解释。然而，该效应在不稳定（旋节线）区完全消失，表明即便对于本体 LLT 也不存在激活势垒。这证实了成核-生长型与旋节线分解型 LLT 的存在，支持 LLT 确实是具有临界性的一级相变。我们的发现还开辟了通过在中观尺度上结构化表面来控制固胞内受限液体 LLT 动力学的新途径，这可能有助于使 LLT 应用于微流控及其他工业应用。