利用自组装单分子层调控纳米通道中的水滑移行为
应用物理
2019-06-03 v1 软凝聚态物质
摘要
固壁表面的水滑移对广泛的微/纳流体应用十分重要。尽管已知水滑移行为依赖于表面功能化,但其如何影响界面处的分子尺度动力学与质量传输仍未被彻底理解。在本文中,我们利用非平衡分子动力学模拟,研究受限在由具有不同极性官能团的自组装单分子层(SAM)分子功能化的金表面之间的水的滑移行为。我们观察到从疏水性到亲水性 SAM 功能化时的正到负滑移转变,这被发现与水和更亲水的 SAM 分子之间更强的界面相互作用有关。更强的相互作用增加了表面摩擦和局部黏度,使水滑移更困难。更亲水的功能化还减慢了界面水弛豫,并导致 SAM 层内更显著的水捕获,这两者都阻碍水滑移。本工作的结果将为理解功能化表面的水滑移以及各种应用的设计准则提供有用见解。
引用
@article{arxiv.1905.13489,
title = {Tuning Water Slip Behavior in Nanochannels using Self-Assembled Monolayers},
author = {Dezhao Huang and Teng Zhang and Guoping Xiong and Linji Xu and Zhiguo Qu and Eungkyu Lee and Tengfei Luo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.13489},
year = {2019}
}