纳米尺度表面活性剂传输：连接分子模型与连续模型
软凝聚态物质
2025-04-16 v1 流体动力学
摘要
表面活性剂传输是众多自然现象的核心，对物理学和工程的许多实际应用至关重要。令人惊讶的是，这一过程在分子尺度上仍相对未被充分理解。本研究利用非平衡分子动力学模拟，探讨了表面活性剂单层在平坦和弯曲的液气界面上的传输机制，并将其与连续传输模型进行了比较。该方法不仅提供了关于表面活性剂动力学的新鲜分子层面见解，还证实了表面活性剂分子沿不断变形的薄膜横向迁移的纳米尺度机制。通过将长波近似占主导的连续模型与此类近似失效的分子细节相连接，我们证明了传输方程在捕捉底层物理方面保持了相当的准确性。此外，识别了传输过程中不同机制的相对重要性。因此，我们推导出一个描述表面活性剂沿变形表面传输的新型精确分子方程。最后，我们的研究结果表明，分子尺度上的表面活性剂铺展遵循预期的标度律，并与实验观察高度吻合。
引用
@article{arxiv.2408.08327,
title = {Nanoscale Surfactant Transport: Bridging Molecular and Continuum Models},
author = {Muhammad Rizwanur Rahman and James P. Ewen and Li Shen and D. M. Heyes and Daniele Dini and E. R. Smith},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.08327},
year = {2025}
}
备注
Submitted for journal publication