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拉胀超材料的超疏水性

软凝聚态物质 2023-06-06 v1

摘要

超疏水材料常受自然启发,而超材料被设计具有天然材料通常不具的性质。两种情况下,解锁其独特性质的关键均为结构。本文中,我们展示负泊松比(拉胀)力学超材料能够转变为一种独特类型的超疏水材料。当其被拉伸时,其表面具有反直觉性质:在正交横向亦同时扩展。我们建模固相表面分数随应变施加的变化,并表明其随拉胀晶格固体单元间空隙扩展而减小。这导致超疏水性对应变的独特依赖。我们构建实验模型,阐明当晶格结构从拉胀转变为常规(正泊松比)时不同应变状态与超疏水性间的关系。所发现原理为设计用于自清洁表面、液滴输运、液滴封装及油水分离的超疏水材料提供了新途径。

关键词

引用

@article{arxiv.2306.02916,
  title  = {Superhydrophobicity of Auxetic Metamaterials},
  author = {Glen McHale and Andrew Alderson and Steven Armstrong and Shruti Mandhani and Mahya Meyari and Gary G. Wells and Emma Carter and Rodrigo Ledesma-Aguilar and Ciro Semprebon and Kenneth E. Evans},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2306.02916},
  year   = {2023}
}

备注

10 pages, 4 figures, 13 page supplementary information