纳米受限可压缩流体中的声波、扩散输运与壁面滑移

尽管连续介质理论在描述分子尺度受限流体流动方面已被证明相当稳健，分子动力学（MD）模拟揭示了界面耗散过程的机理洞察。大多数受限流体的 MD 模拟所采用的设置中，横向盒尺寸并不比间隙高度大很多，从而打破了连续介质模拟通常使用的薄膜假设。在此，我们用 MD 显式探测受限简单流体中的长波 hydrodynamic 关联，并与通常应用于例如润滑中的间隙平均连续介质理论比较。由平衡涨落获得的弛豫时间在体相流体动力学与连续介质公式的理论极限之间随波长增大而插值。我们展示如何利用这一特征转变，从平衡 MD 模拟中同时测量受限系统中的黏度与滑移长度。此外，间隙平均理论描述了一种几何诱导的色散关系，导致大波长下过阻尼的声弛豫，这被我们的 MD 模拟所证实。我们的结果增进了对强受限下输运过程的理解，并因近期制造方法的进展而对纳米流体器件设计具有技术相关性。