On roughness-induced adhesion enhancement
虽然由于粗糙度引起的粘附力降低并不令人惊讶，但粗糙度引起的粘附力仍然是一个谜，直到最近Guduru和同事们已经展示了一种非常令人信服的机制来解释具有同心单尺度波度的球体中强度和韧性的增加。Kesari和他的同事后来证明了Guduru解的一些非常优雅方便的渐近展开式。这种增强非常高，事实上，使用Kesari的解决方案，这里表明它唯一地依赖于正弦接触粘附的约翰逊参数。然而，与直觉相反，它会导致无界增强的条件下，约翰逊参数是非常低的大粗糙度。Guduru假设，这种增强应该发生在足够大的压力已经施加到任何球形接触。此外，虽然增强仅限于具有高粘附力的大型软材料的JKR制度，但发现光滑球体的DMT极限。然而，对于硬质材料，即使是光滑固体的DMT极限也很难观察到，这表明还没有很好地理解粘附力的降低。简单连通区域的假设的局限性在这里进一步讨论，和一个众所周知的模型，硬颗粒接触粗糙的平面由于Rumpf被用来表明，在无界增加的范围内预测，数量级减少，而不是预期刚性固体。我们认为，Guduru的模型可能接近一个上限的粗糙体的粘附，而Rumpf-Rabinovich模型可能接近一个下限。
2016-02-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Hard-material Adhesion: Which Scales of Roughness Matter?
表面形貌强烈地改变硬材料接触的粘附性，然而真实表面的粗糙度通常存在于许多长度尺度上。这项研究的目的是确定哪些尺度的地形有最强的影响，宏观粘附。附着力测量技术相关的金刚石涂层的不同粗糙度使用球形红宝石探针，是足够大的（$0.5$ -mm直径）采样所有长度尺度的地形。对于每种材料，进行了多次$2000$拔出力测量，以研究粘附的大小和统计分布。使用球接触模型，测量了粗糙度相关的粘附功的有效值，范围从$0.08$到$7.15$ mJ/m $^2$跨越四个表面。使用数值分析更准确地拟合数据，其中在所有接触表面的AFM测量的形貌上整合相互作用势。这些计算表明，考虑材料中的纳米级塑性对于测量的良好定量拟合至关重要，并且在测试后用探针的AFM测量证实了这种塑性的存在。该分析能够提取几何无关的材料参数;确定红宝石和金刚石之间的粘附的本征功为$46.3$ mJ/m $^2$。粘附的范围是$5.6$ nm，这是比通常假设的原子相互作用，但与其他最近的调查。最后，对相同的表面重复进行数值分析，但这次包括或过滤了不同长度尺度的粗糙度。结果表明，$43$ nm和$1.8$ nm之间的横向尺寸的长度尺度的临界带，其对这些硬的粗糙接触的总粘附力具有最强的影响。
2021-08-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Disentangling the roles of roughness, friction and adhesion in discontinuous shear thickening by means of thermo-responsive particles
胶体或颗粒状颗粒的稠密悬浮液可以显示出明显的非牛顿行为，例如不连续剪切增稠（DST）和剪切堵塞（SJ）。颗粒表面粗糙度和粘附力的重要贡献证实了应力激活接触可以在这些现象中发挥关键作用。通过采用由响应性聚合物涂覆的微粒系统，允许摩擦、粘附和表面粗糙度作为温度的函数被选择性地和独立地调谐，我们提供了一种解开这些贡献的方法。我们发现，DST发生在较低的剪切速率时，颗粒之间的摩擦力和粘附力在高温下增强。此外，温度响应性聚合物在低温下提供润滑性，这可以掩盖表面粗糙度。通过侧向力显微镜，揭示了流变学相关的接触条件的性质，阐明了单颗粒性能和宏观流变学之间的联系。剪切过程中的原位温度调节允许修改接触条件，并根据需要打开和关闭DST。这些发现加强了我们对影响DST的微观参数的理解，并为智能非牛顿流体的设计确定了新的途径。
2020-04-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Some further validations and comparison of the Bearing Area Model (BAM) for adhesion of rough surfaces
在本短文中，我们试图进一步验证和比较最近的一个简单的模型，用于估计弹性（硬）粗糙固体与高斯多尺度粗糙度之间的粘附，BAM（轴承面积模型）属于DMT类模型。在一种情况下，我们使用GJP（广义约翰逊参数）模型，这是一个经验拟合验证的同一组（迄今为止最广泛的）数据上的BAM验证，即Pastewka和罗宾斯。在第二种情况下，我们比较了另一个近似的DMT理论，这是Escherson和Scaraggi，这是非常接近的BAM模型，尽管更复杂：GJP然而，可以导致显着的差异。
2018-01-02 cond-mat.mtrl-sci
Plugs in rough capillary tubes: enhanced dependence of motion on plug length
本文讨论了可忽略粘度的塞子在充满载液的粗糙毛细管中的蠕动运动。这扩展了Bretherton的研究工作的无限长气泡运动在圆柱形或光滑管小毛细数Ca。我们首先推导出光滑管情形下，塞子速度对有限长度的渐近依赖性。这种对长度的依赖性是指数小的，衰减长度远小于管半径R。讨论了管壁方位粗糙度对塞速的影响。管的粗糙度导致不平衡的毛细管压力和载流流体通量的方位平面。这个通量控制着塞子形状的松弛，使其达到无限长的极限。对于长波长粗糙度，我们发现上述衰减长度在粗糙管中要长得多，在某些情况下甚至变得与管半径R相当。这意味着插塞速度对插塞长度的依赖性大大增强。这一机制可以解释实验中观察到的追赶效应。
2010-03-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Experimental Evidence of Thermal Capillary Waves Excitation on a Microsphere Surface
ENSSAT, UMR 6082-CNRS-Institut FOTON, Université de Rennes（雷恩大学）；INSA Rennes, UMR 6082-CNRS-Institut FOTON, Université de Rennes（雷恩国立应用科学学院）；Photonics Bretagne（布列塔尼光子学）
研究通过高分辨率AFM和统计分析，发现热激发的毛细波是微球腔体散射损耗的根本原因，修正了传统观点，为超高质量因子微球共振器设计提供新路径。
2026-04-09 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Atomistic investigation of the poly(3-hexylthiophene) adhesion on nanostructured titania
采用模型势分子动力学方法研究了真空条件下聚3-己基噻吩在纳米二氧化钛表面的吸附行为。我们产生大规模的纳米结构的二氧化钛表面的原子模型（由球形nanocaps顶部的（110）金红石表面），我们研究了作为其局部曲率和粗糙度的函数的低聚噻吩的粘附。在一个完美的平面表面的限制，最大的粘附能计算为大0：6 eV每个单体，它对应于沿[ $\bar{1}10$ ]方向的表面取向的低聚噻吩。由于二氧化钛和聚合物晶格参数之间的不相容性，观察到聚合物的变形。当表面为纳米结构时，聚合物的粘附力受局部形态的影响，并且观察到对表面曲率的非单调依赖性。原子的结果解释了一个简单的UM模型，其中包括应变能的聚合物和其与局部表面电荷的静电相互作用。
2010-06-29 cond-mat.mtrl-sci
Deal-Grove Oxidation and Nanoparticle Adhesion - an AFM Study
我们研究了在湿氮环境中超过32天的纳米颗粒（高原）周围的纳米厚氧化物层的形成。我们用原子力显微镜（AFM）确定平台高度和去除颗粒所需的横向力。的高度是很好地描述了热激活扩散限制氧化过程的Deal-Grove模型。此外，我们观察到，高度和力似乎是相关的，这表明粘附力的上升主要是由氧化过程。由于平台是化学结构变化的结果，即使在去除纳米颗粒后，表面也会永久改变。这种观察对于许多需要光滑硅表面的应用非常重要，例如光刻，其中小的污染可以引起观察到的氧化过程并显著增加表面粗糙度。
2019-02-12 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic super-attenuation of capillary waves on driven glass interfaces
计量AFM测量上进行的光子带隙光纤和空心毛细管的二氧化硅玻璃界面。在绘制过程中的衰减的平衡毛细波的冻结示出，导致在减少的表面粗糙度。相对于预期的机械极限的粗糙度衰减被确定为随拉伸应力遵循幂律而变化。观察到高度相关性的显著各向异性特征：玻璃表面因此保留了液体所提交的流动方向的结构记录。
2017-06-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.app-ph
On Pastewka & Robbins' criterion for macroscopic adhesion of rough surfaces
Pastewka & Robbins（PNAS，111（9），3298-3303，2014）最近提出了一个区分两个表面何时粘在一起的标准，并提出它与粗糙理论存在很大的冲突。结果表明，当带宽α较小时，它们的准则与Fuller和Tabor粗糙模型的准则非常接近，但在其它情况下，粗糙度的均方根幅值减小了一个因子Sqrt（α）。因此，这意味着任何粗糙表面的粘性与去除了粗糙度的几乎所有波长分量（除了非常精细的波长分量）的表面的粘性相同，这可能是违反直觉的。因此，如果得到证实，结果非常有趣。可能的来源的近似值，并发现一个显着的错误，在绘制的拉脱数据，这可能会提高与富勒和塔博尔的配合。然而，在他们自己的标准和基于粗糙度的标准似乎都表明无粘性的情况下，他们仍然显示出有限的拉脱值，并且在这些方面的结果是不确定的。
2016-02-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
When are rough surfaces sticky?
在分子尺度上，表面之间存在强烈的吸引相互作用，但很少有宏观表面是粘性的。广泛的模拟接触的粘合剂表面的粗糙度在纳米到微米尺度上被用来确定粗糙度如何减少原子接触的区域，从而削弱粘附力。材料特性、粘合强度和粗糙度参数按数量级变化。在所有情况下，原子接触面积与负载呈线性上升，并且对于弱相互作用，前因子与粘合强度呈线性上升。在阈值粘合强度以上，前因子改变符号，表面变粘并且需要有限的力来分离它们。一个无参数的分析理论，描述了这些数值结果的变化超过五个数量级的负载。它将阈值强度与粗糙度和材料性质联系起来，解释了为什么大多数宏观表面不粘。数值结果是定性和定量的不一致与经典理论的基础上的Greenwood-Williamson方法，忽略了范围内的粘附力，不包括粗糙的相互作用。
2013-11-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Quantitative Measurement of adhesion energy between nanolayers and substrates using a nanowire-supported bridging method
针对纳米层与基底粘附能测量需求，提出基于光学显微镜纳米操作的纳米线支撑桥接法，测得云母纳米层与Si基底粘附能约110 J/m²，该法可在大气下使用，有望成为通用测量方法。
2023-12-20 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Physical and chemical modifications of polymeric surface for enhanced epithelial cells adhesion
本研究通过双光子聚合合成光敏树脂支架，并采用简单表面处理方法改变聚合物表面电荷，增强上皮细胞黏附，为组织工程和再生医学提供有效改性途径。
2024-05-27 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Capillary Condensation in Confined Media
在这里，我们回顾了在受限介质中的液体毛细凝聚的物理，特别是在纳米技术中的应用。首先介绍了毛细凝聚和薄膜吸附的热力学及其相关概念。然后，重点转移到毛细作用力的建模，其测量技术（包括SFA，AFM和裂纹尖端）和它们对AFM成像技术的影响，以及对固体（包括颗粒堆和滑动纳米接触）的静态和动态摩擦性能。一个很大的注意力是花在调查的微妙作用的表面粗糙度和所有的困难，在减少探针的尺寸到纳米尺寸。纳米系统中毛细凝聚的另一个主要后果是激活几种化学和腐蚀过程，这些过程可以显著改变表面性质，例如固体材料的溶解/再沉积和应力腐蚀裂纹扩展。
2009-10-24 cond-mat.mtrl-sci physics.flu-dyn
On the interaction of viscoelasticity and waviness in enhancing the pull-off force in sphere/flat contacts
出于粗糙度引起的粘附增强（增韧和加强）在低模量材料，我们研究了从基板上的球体在接触边缘的粘弹性耗散的存在下，和粗糙度在一个单一的轴对称波纹的形式脱离。我们表明，Guduru和同事发现的弹性情况下（即在非常小的脱离速度）的粗糙度引起的增强往往会消失，随着速度的增加，粘弹性效应占主导地位，问题的方法，一个光滑的球体。这与Guduru小组用明胶进行的原始实验定性一致。交叉速度是两个独立效应可比较的地方。粘弹性有效地阻尼了粗糙度引起的弹性不稳定性，并使其影响变得不那么重要。
2020-11-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Roughness-controlled Tribocharging Governs Friction in Dry Glass Contacts
University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学）；Van’t Hoff Institute for Molecular Sciences（范特霍夫分子科学研究所）；Advanced Research Center for Nanolithography (ARCNL)（先进纳米光刻研究中心）
通过实验证明，在干燥玻璃接触中，增加纳米尺度粗糙度可通过抑制摩擦电粘附来降低摩擦，颠覆了粗糙度增强摩擦的传统观念。
2026-06-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
The role of ionization fraction on the surface roughness, density and interface mixing of the films deposited by thermal evaporation, dc magnetron sputtering and HiPIMS: An atomistic simulation
研究了室温下电离分数对Cu（111）衬底上Cu薄膜外延生长的影响。我们比较了热蒸发、直流磁控溅射（dcMS）和高功率脉冲磁控溅射（HiPIMS）。三种沉积条件，即完全中性，50%电离和100%电离通量被认为是热蒸发，dcMS和HiPIMS，分别为~20000吸附原子。结果表明，较高的电离分数的沉积通量导致更光滑的表面，通过两个主要的机制，即减少在气相中的集群和双碰撞的高能量离子在膜表面。双碰撞事件由局部非晶化组成，其填充岛之间的间隙，随后由于二次碰撞而结晶。我们发现双碰撞事件是非常重要的，以防止岛屿的增长成为主导，并增加表面粗糙度。无论沉积方法，外延铜薄膜遭受堆垛层错区（孪晶界）与最近的实验结果一致。此外，HiPIMS沉积呈现出相当大的界面混合，而在热蒸发和dcMS沉积中可以忽略不计，这些沉积相应地呈现出较小的粘附力。
2019-04-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
Comprehensive topography characterization of polycrystalline diamond coatings
金刚石涂层的表面形貌强烈地影响表面特性，如粘附、摩擦、磨损和生物相容性。然而，传统的测量方法只捕获单一的长度尺度，这阻碍了对多尺度形貌及其对性质的影响的理解。在这里，四种不同的多晶金刚石涂层的特点是使用透射电子显微镜，以评估粗糙度下降到亚纳米级。然后，这些测量相结合，使用功率谱密度（PSD），与传统的方法（触针轮廓术和原子力显微镜）来表征所有尺度的地形。结果表明，在所有长度尺度上测量地形的至关重要性，特别是因为它们的PSD彼此交叉，使得在较大尺度上较粗糙的表面在较小尺度上可能较光滑，反之亦然。此外，这些测量揭示了多尺度形貌和晶粒尺寸之间的联系，在平均晶粒尺寸和略低于平均晶粒尺寸处具有特征标度行为，并且在其他长度尺度处具有自仿射分形粗糙度。在小（亚晶粒）尺度下，未抛光表面表现出一种常见的残余粗糙度形式，这种形式本质上是自仿射的，但难以用传统方法检测。这种从原子尺度到宏观尺度捕获形貌的方法被称为综合形貌表征，并且来自这些表面的所有形貌数据都可用于实验学家和理论家的进一步分析。科学上，这项调查已经确定了四个特征区域的地形缩放多晶金刚石材料。
2021-03-18 cond-mat.mtrl-sci
The role of adhesion in contact mechanics
直到1971年，Johnson，Kendall和Roberts（JKR）才将Hertz的解推广到弹性球，使用了一个能量参数，我们现在认为这与线弹性断裂力学中使用的参数类似。一个重要的结果是，载荷-位移关系表现出不稳定性，其中接近的物体“跳”接触，而分离的物体在拉伸“拉脱力”下“跳出”。JKR方法已经被广泛用于其他几何形状，但在小的长度尺度或更硬的材料，它被发现是不太准确。在共形接触问题中，可能发生其他不稳定性，其特征在于大和小牵引区域的规则图案的发展。所有这些不稳定性导致加载和卸载曲线之间的差异以及随之而来的滞回能量损失。近年来，粘合接触力学变得越来越重要，重点是软材料[通常允许更大面积的相互作用表面进入粘合力范围内]，纳米器件和生物系统分析。在自然界中发现了应用，例如昆虫附着力，纳米制造，以及更一般地在涉及橡胶或聚合物接触的工业系统中。在本文中，我们回顾了各种方法的优势和局限性，用于分析接触问题，涉及粘附牵引力，特别是不可避免的粗糙度的接触表面的影响。
2018-10-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Influence of Chemistry and Topography on the Wettability of Copper
Saarland University（萨尔兰大学）；University of Kaiserslautern-Landau (RPTU)（凯泽斯劳滕-兰道大学）；University of Havana（哈瓦那大学）；TU Wien（维也纳工业大学）
研究通过控制地形和表面化学参数，探讨铜表面润湿性的调控机制，发现地形结构和吸附层对接触角、润湿各向异性及水吸附有显著影响。
2026-04-21 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Surface Forces Apparatus Measurements of Interactions between Rough and Reactive Calcite Surfaces
水中方解石表面间作用的力影响碳酸盐岩和方解石基颗粒物质的宏观性质，并受到方解石表面重结晶的显著影响。我们认为，纳米尺度的方解石在水中的表面重结晶相关的排斥力学效应可能是部分负责观察到的凝聚力下降的方解石岩石饱和水。使用表面力装置（SFA），我们同时遵循方解石的反应性，并在两个表面配置测量在水中的力：两个粗糙的方解石表面（CC）之间，或粗糙的方解石和光滑的云母表面（CM）之间。我们使用纳米尺度的粗糙，多晶方解石薄膜制备的原子层沉积（ALD）。我们只测量了排斥力CC在CaCO $_3$饱和的水，这是有关的水合作用和/或粗糙度。速度依赖性的粘附力进行了测量，在单乙二醇（MEG）在CC相对光滑的表面。粘附力或排斥力在CM中测量在CaCO $_3$饱和的水中取决于方解石粗糙度，并且粘附力可能通过静电效应增强。CM中的拉脱粘附力随着时间的推移而变得更强，并且这种增加与接触处的粗糙度的降低相关，该参数可以从测得的力-距离曲线来估计。方解石的反应性的影响，通过跨纳米到$μ$ m厚的表面之间的间隙的质量传输。主要的粗糙化，观察到只有最光滑的方解石膜，其中两个相对的表面之间的间隙是纳米厚的$μ$ m-大小的区域，并导致结晶力，可以克服围压MPa的顺序。
2019-02-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Strain-dependent solid surface stress and the stiffness of soft contacts
表面应力最近已成为高柔顺固体力学中的一个关键因素。接触力学的经典理论将与柔顺基底的粘附描述为驱动变形以建立接触的表面能与抵抗该变形的体弹性之间的竞争。然而，最近已经表明，表面应力提供了额外的回复力，该恢复力可以与高度顺应性材料中的弹性竞争，甚至占主导地位，特别是当长度尺度与表面应力与弹性模量之比$Υ/E$相比很小时。在这里，我们调查实验的表面应力的粘附力的贡献。我们发现，弹性和毛细管的贡献的粘合力是相似的幅度，并且都需要考虑到刚性二氧化硅球和顺应性，硅凝胶之间的测量的粘合力。值得注意的是，固体表面应力的应变依赖性对软固体接触的刚度有显著贡献。
2017-07-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
When and how particles are removed by drops
Institute for Multiscale Thermofluids, School of Engineering, University of Edinburgh（爱丁堡大学工程学院多尺度热流体研究所）；Physics at Interfaces group, Max Planck Institute for Polymer Research（马克斯·普朗克聚合物研究所界面物理组）
通过格子玻尔兹曼模拟和共聚焦显微镜实验，揭示了液滴碰撞颗粒时毛细力与摩擦力相互作用产生的六种移除场景，并引入毛细捕获参数预测颗粒移除，为易清洁表面设计提供定量原则。
2026-09-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.flu-dyn
Stabilizing ultrathin Silver (Ag) films on different substrates
本文提出利用填充金属Zn在多种基底上稳定超薄Ag薄膜的方法，通过形成三维化学梯度界面，使薄膜获得低电阻、高透明度与良好稳定性，为光电及等离激元器件提供了经济可行的电极设计方案。
2023-06-27 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Interfacial closure of contacting surfaces
了解固体表面之间的接触是一个长期存在的问题，它对许多过程的物理学有很大的影响，如粘附，摩擦，润滑和磨损。在实验上，固体/固体界面的研究仍然具有挑战性的今天，由于缺乏实验技术，能够提供亚纳米级的信息之间埋在毫米的材料界面。然而，存在着强烈的兴趣，以改善材料的接触力学建模，以调整其界面特性（如热传输，摩擦）。我们在这里表明，接触表面之间的剩余间隙的基本特征可以使用高能量X射线同步辐射反射率测量。这种纳米间隙的存在对于固体的接触是普遍的。然而，在某些特殊情况下，它可以被删除时，吸引力接管排斥的贡献，这取决于高度和波长的凹凸分布（粗糙度）。这种不稳定性的标准情况下建立的范德华吸引力和弹性粗糙体压缩排斥力（赫兹模型）。这种崩溃的不稳定性的情况下，硅直接键合实验证实，使用高能X射线同步辐射反射率和粘附能量测量。在室温下实现完全封闭界面的可能性开辟了有趣的前景，以更小的热预算构建更强大的组件。
2019-02-13 cond-mat.mtrl-sci physics.class-ph
Wetting Properties of Graphene Aerogels
石墨烯疏水涂层为新一代光电和流体设备铺平了道路。然而，这种疏水性薄膜仅依赖于石墨烯非极性表面，而不是利用其表面粗糙度。此外，石墨烯通常不是自立的。因此，碳气凝胶具有高孔隙率，由于其表面粗糙度而具有大的有效表面积，以及非常低的质量密度，这使得它们成为用于新技术应用的超疏水材料的有希望的候选者。然而，尽管有一些工作报道了碳气凝胶的一般超疏水和亲脂行为，但迄今为止仍然缺少对其润湿性能的详细表征。在这里，石墨烯气凝胶的润湿性能进行了详细说明。在没有任何化学功能化或图案化其表面的情况下，由于fakir效应，样品表现出超亲脂状态和静态超疏水状态，接触角高达$150\pm15^°$和低接触角滞后$\approx15^°$。此外，评价石墨烯气凝胶与水滴接触的粘附力及其表面张力。例如，石墨烯气凝胶独特的润湿性和增强的液体吸收性可用于减少石油泄漏和化学品泄漏事故的污染。
2020-02-06 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Sliding or Rolling? Characterizing single-particle contacts
本文利用胶体探针原子力显微镜同步测量微粒接触中的法向、切向力及滑动、滚动，揭示粗糙度与黏附对滚动摩擦和流变行为的微观影响。
2024-12-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Microscopic Surface Structure of Liquid Alkali Metals
我们报告了一个液体碱金属表面的微观结构的X射线散射研究。共晶K67 Na 33合金的体相液体结构因子具有理想混合物的特征，因此具有元素液体碱金属的性质。离镜面漫散射和镜面X射线反射率的分析表明，表面粗糙度的K-Na合金遵循简单的毛细管波行为与表面结构因子指示的表面诱导分层。比较thelow-angle尾部的K67 Na 33表面结构因子与一个测量的液体Ga和In以前表明，分层是不太明显的碱金属。控制暴露的液体H2和O2气体不影响表面结构，表明氧化物和氢化物是不稳定的液体表面在这些实验条件下。
2004-12-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Super-Hydrophobic Multi-Walled Carbon Nanotube Coatings for Stainless Steel
我们利用AISI 316不锈钢的天然表面粗糙度和铁含量，通过化学气相沉积（CVD）在低温（$< 1000^{\circ}$ C）下直接生长多壁碳纳米管（MWCNT）随机网络，而无需添加任何外部催化剂或耗时的预处理。以这种方式，在不锈钢片上获得超疏水MWCNT膜，其表现出高接触角值（$154^{\circ}$）和高粘附力（高接触角滞后）。此外，在扫描电子显微镜（SEM）的多壁碳纳米管薄膜的调查揭示了一个双重的层次形态的多壁碳纳米管的亲水性碳纳米结构的尖端上的疏水性多壁碳纳米管的无规网络。由于Salvinia效应，MWCNT膜的疏水和亲水复合表面为导电不锈钢提供了固定的超疏水涂层。这种仿生表面不仅可以防止腐蚀和结垢，而且还可以提供低摩擦和减阻。
2015-03-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
