表面科学中的逻辑与信息方面：摩擦、毛细作用与超疏水性
软凝聚态物质
2017-12-20 v1 材料科学
摘要
我们讨论了摩擦与润湿（包括黏附、毛细作用与超疏水性）的逻辑与信息方面。摩擦涉及一些悖论，例如刚体干摩擦力学系统中解的不存在性或非唯一性的 Painlevé 悖论。这些悖论可通过引入具有三个基本状态——静止-运动-未定义——的三值逻辑来处理。当引入弹性变形时，悖论性解对应于摩擦不稳定性，导致系统的三种状态为静止-运动-不稳定。摩擦界面朝向极限环的动态演化可视为因不稳定性而擦除界面信息的过程。此外，尽管摩擦力是普适的，但它不被视为基本力，而可被看作各种协同机制的副现象。这进一步将摩擦与其他表面效应（包括毛细作用）相关联，后者具有润湿状态的二值逻辑以及用于芯片实验室微流控反应器的液滴计算可能性。我们讨论了仿生超疏水表面设计的逻辑基础及其与常规设计的不同之处。摩擦与润湿均可用于新型非传统逻辑与计算器件。
引用
@article{arxiv.1712.06589,
title = {Logical and information aspects in surface science: friction, capillarity, and superhydrophobicity},
author = {Michael Nosonovsky},
journal= {arXiv preprint arXiv:1712.06589},
year = {2017}
}