由表面结构与薄膜组分调控的纳米尺度液晶润滑
软凝聚态物质
2018-12-27 v1
摘要
液晶因其倾向于呈现长程有序性，已成为下一代润滑剂的潜在候选材料。在此，我们构建了由云母表面限域、并混合了己烷的 4-氰基-4-己基联苯（6CB）向列相液晶润滑剂的完整原子模型。我们探究了云母表面结构、润滑剂组成与厚度对该体系纳米尺度摩擦的影响。我们的结果揭示了云母表面结构（具体而言是钾（）离子的位置）在决定单层润滑剂滑动摩擦性质（包括是否存在粘滑动力学）中的关键作用。在限域表面公度排布的情况下，当周期性 离子间形成的沟槽平行于滑动方向时，我们观察到比垂直情况更低的摩擦力。离子随机分布的情形相对于前两种情况表现出更小的摩擦力。对于更厚的润滑层，表面结构变得不那么重要，并且我们观察到与 6CB 及添加剂己烷体相粘度的实验数据良好吻合。在较厚润滑层的情况下，仍可通过调节混合物中 6CB 与己烷的相对浓度来控制摩擦。
引用
@article{arxiv.1812.09788,
title = {Nanoscale Liquid Crystal Lubrication Controlled by Surface Structure and Film Composition},
author = {Pritam Kumar Jana and Wei Chen and Mikko J. Alava and Lasse Laurson},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.09788},
year = {2018}
}