包含活体细菌的滞留液表现出减少的附着和异常的润湿行为

假设：细菌污染是公共卫生的重大威胁。设计有效的抗菌或自清洁表面需要理解细菌滞留液与固体基底的相互作用以及它们的易除染性。我们假设细菌的运动性在早期阶段的表面相互作用（即表面附着）具有关键影响，这一现象无法被常规的接触角测量法捕捉。实验：研究包含活体和死亡大肠杆菌 (E. coli) 的滞留液，以探讨其润湿和界面行为。使用接触角测量法探讨动态润湿，采用cantilever-偏转法量化附着力。使用微粒图像测量流动动力学 (PIV) 可视化内部流动并进行统计分析。进一步在适度润湿的基底上进行滑动实验，以评估倾斜下的接触线运动性。发现：尽管表面张力较低，含活体细菌的滞留液表现出较低的表面附着力，而其死亡对照组则相反；随着细菌浓度的提高，附着力进一步降低。微-PIV 结果显示，flagellated 活体 E. coli 通过向上迁移抵抗蒸发驱动的毛细流动，而在较高浓度时，集体动力学出现，产生空间上的一致细菌运动，尽管存在时间上的变异性。这些协调的流动破坏了被动输运，促进了接触线的脱钉，从而减少了附着。滑动实验确认活体滞留液具有增强的接触线运动性，即使在较低的后撤接触角和较高的滞后角的情况下，也会频繁出现粘滞-滑移运动。这些发现提供了关于滞留液保留机制的机理见解，为设计自清洁/抗污表面提供了指导。