非流体动力学力对流体介导动态载荷下超薄软涂层弹性响应的影响
软凝聚态物质
2020-02-18 v1
摘要
在液体介质中，两个相互靠近的固体之间的力随着间距的减小而急剧增大，这一现象阻止了两者之间的接触。这种力的增长源于中间液体的存在，对这类物理系统的研究构成了经典的润滑理论。此外，当固体较软时，固体的变形会导致力相互作用发生定量和定性的改变。当非流体动力学起源的力发挥作用时，其底层物理机制及由此产生的系统行为更为复杂，其中两类主要的力是 DLVO (Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek) 力和非 DLVO 分子力。评估这些物理现象耦合的研究是当代研究的重要方向。基于此，我们对刚性球在超薄软涂层上的流体介导振荡运动进行了分析研究，阐明了溶剂化力和基底柔度的独特效应。我们的主要发现是，当约束减小到几纳米时，溶剂化力导致系统的力和基底变形特征显著增强。考虑溶剂化力后，力和基底变形分别增加了高达四个和三个数量级。虽然较高的软度会导致较大的变形（如预期），但软度对力和基底变形特征的影响表现出缓解由溶剂化力引起的增量效应的趋势。
引用
@article{arxiv.1908.03923,
title = {Influence of non-hydrodynamic forces on the elastic response of an ultra-thin soft coating under fluid-mediated dynamic loading},
author = {Pratyaksh Karan and Jeevanjyoti Chakraborty and Suman Chakraborty},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.03923},
year = {2020}
}