液体侵入具纳米级粗糙度的注液表面

我们呈现了对环境液体侵入纳米波纹壁w孔隙的理论研究。孔隙预填充有比环境液体更强附着于孔壁的液体润滑剂。两种液体被建模为两类粒子A与B的二元混合物。该混合物可分解为富A（环境）液体与富B（润滑剂）液体。壁对B粒子的吸引强于对A粒子。改变w-A与w-B相互作用强度之比以调节由富A/富B液体界面在两流体与对应平面壁之间形成的接触角${\theta}_{AB}$。我们采用经典密度泛函理论，以捕捉微观细节对各种${\theta}_{AB}$值与不同坑尺寸下侵入转变的影响，该转变依赖于环境液体的组成与压力。我们还研究了反向过程，即初始填充环境液体的孔隙被润滑剂重新填充。对于小${\theta}_{AB}$，无滞后现象。然而，超过某一${\theta}_{AB}$后，我们发现滞后存在并随${\theta}_{AB}$增大而增加。侵入位置对${\theta}_{AB}$与坑尺寸的依赖，在定性上遵循毛细共存线远离体相液-液共存线的相应偏移，正如宏观毛细模型所预测。定量偏差在更窄空腔中变得更大。对于所考虑几何，宏观毛细理论预测在阈值${\theta}_{AB} = 54.7^\circ$以上存在开放滞后环。然而，若孔隙宽度小于流体粒子直径约十倍，该阈值会移至高得多的值。