纳米级聚（二甲基硅氧烷）层的厚度决定滑动水滴的运动

纳米级聚（二甲基硅氧烷）层的厚度决定滑动水滴的运动

        纳米厚的聚二甲基硅氧烷（PDMS）层因其环保和化学惰性的特性而被用作疏水涂层。在热交换器或雾收集等应用中，需要表面上的低水滴摩擦。虽然已经研究了运动的开始（静摩擦），但仍需要提高对动摩擦的了解。为了最大限度地减少掉落摩擦，必须了解哪些过程会导致能量耗散并引起动摩擦？基于此，德国马克斯-普朗克研究所Hans-Jürgen Butt教授研究团队测量了不同厚度的 PDMS 刷上的液滴的动摩擦，涵盖了整个可用的速度范围。刷子厚度 L 被证明是液滴摩擦力的预测因子。 4-5 nm 厚的 PDMS 刷显示出最低的动摩擦。为了形成均匀的表面并减少水和基材之间有吸引力的范德华相互作用，需要一定的最小厚度。 L = 5 nm 以上动摩擦的增加也归因于接触线处形成的毛细管脊的粘弹性耗散增加。脊线的高度与刷子的厚度有关。荧光相关光谱和原子力测量支持了这种解释。和频生成进一步表明在中等厚度的 PDMS-水界面处存在最大阶数。

文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202311470