Apparent Contact Angle of Droplets on Liquid Infused Surfaces: Geometric Interpretation
我们从理论上研究了液滴在液体注入表面上的表观接触角作为润湿脊和沉积液滴的相对尺寸的函数。我们提供了一个直观的几何解释，从而在表观接触角的变化是由于旋转的诺依曼三角形。我们还推导出线性和二次修正的表观接触角的幂级数展开的润滑剂，液滴和气相之间的压力差。与Semprebon等人先前推导的表达式相比，这些表达式更简单，更紧凑[软物质，2017，13，101 - 110]。
2021-05-11 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Flow-driven collapse of lubricant-infused surfaces
外部液体流中的注入润滑剂的表面通常减小粘性阻力。然而，由于弯月面变形，灌注状态可能塌陷。在这里，我们讨论注入和塌陷状态的横向浅槽之间的过渡，考虑毛细管数，液体/润滑剂的粘度比和深宽比的槽作为参数诱导这种过渡。据发现，取决于凹槽的深度，发生两种不同的情况。由于弯月面从前槽边缘脱钉，可能发生润滑剂注入表面的塌陷。然而，对于非常浅的纹理，弯月面接触底壁之前，这样的脱钉可能发生。我们的解释可以帮助避免这种普遍的不利影响，在各种应用程序。
2020-04-27 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Pitcher Plant Inspired Biomimetic Liquid Infused Slippery Surface Using Taro Leaf
生物启发的抗湿表面，如荷叶或猪笼草，已经导致了用于各种科学应用的稳定的液体注入的光滑表面的发展。本工作展示了使用仿生超疏水表面（灵感来自芋头叶）制造稳定的气液膜。采用两步软模技术在聚二甲基硅氧烷（PDMS）上制备芋叶复制品，复制表面的微结构用于保留硅油层，以形成稳定的光滑表面。所制造的表面表现出2°的低接触角滞后（CAH）和1.1°的滑动角（SA），这进一步证实了表面的超滑性质。此外，它还显示出优异的自修复能力、热稳定性和油涂层对高剪切速率、高冲击液滴等的长期耐久性。因此，我们设想，本发明的光滑表面的制造方法是简单且经济的，并且因此可用于各种应用，例如水减阻、自清洁、防雾、防污等。
2018-12-17 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Rapid droplet leads the Liquid-Infused Slippery Surfaces more slippery
本研究发现快速运动液滴使注液光滑表面比LLD摩擦定律更光滑，通过实验与数值模拟揭示其由不完全发育的弯月面导致，并利用扩展Bretherton模型给出了理论解析。
2023-09-10 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Local slip length and surfactant effects on liquid-infused surfaces
本研究通过实验和模拟发现，表面活性剂可使液体浸润表面的滑移长度减小，表明界面在流动和表面活性剂存在时可能被固定。
2025-01-22 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Stretching and Compressing Capillary Bridges on Hydrophilic, Hydrophobic, and Liquid-infused Surfaces
Durham University（杜伦大学）；The University of Edinburgh（爱丁堡大学）
研究不同表面润湿性对毛细桥行为的影响，揭示了接触线固定和润滑剂转移对桥-表面相互作用的调控作用。
2026-01-01 cond-mat.soft
Stress Relaxation Driven by Elementary Plastic Events in Non-Ageing Liquid Foams
Lund University（隆德大学）；Université Grenoble Alpes（格勒诺布尔阿尔卑斯大学）；Paul Scherrer Institut（保罗谢尔研究所）；Université Côte d’Azur（蔚蓝海岸大学）；Technical University of Denmark（丹麦技术大学）；ENS de Lyon（里昂高等师范学校）；Institut Universitaire de France (IUF)（法国高等研究院）
研究揭示非衰老液态泡沫中由单个塑性事件持续时间主导的指数应力松弛机制，表明残余应力源于应力张量的取向。
2026-10-27 cond-mat.soft
Crossover from Shear-Driven to Thermally Activated Drainage of Liquid-Infused Microscale Capillaries
填充有粘性液体的毛细槽的剪切驱动的排水是与许多工业过程和新型润滑剂注入表面相关的动态润湿现象。先前的工作已经报道，即使当施加大的剪切应力时，毛细管槽的有限长度$L_\infty$也可以保持无限地充满液体。防止充分排水的机制归因于剪切驱动流和自由表面变形引起的毛细管压力驱动的逆流之间的平衡。最终平衡长度$L_\infty$由填充液体的物理性质以及毛细管的几何形状和润湿性唯一地确定。在这项工作中，我们仔细研究的方法，最终的平衡长度$L_\infty$和报告的交叉到一个缓慢的排水制度，不能被描述为传统的动态模型，仅考虑流体动力学和毛细管力。在实验中观察到的缓慢的排水制度，而可以模拟的动力学方程描述了一系列的随机热激活之间的多个亚稳态的过渡所造成的表面缺陷与纳米尺度。我们的研究结果提供了新的见解的关键作用，自然或工程表面粗糙度与纳米尺度的毛细血管和其他动态润湿过程中的吸胀和排水可以发挥微尺度系统。
2016-05-12 cond-mat.soft math-ph math.MP
Physical ageing studied by a device allowing for rapid thermal equilibration
老化的有机玻璃的平衡液体状态进行了研究，通过测量的介电损耗，利用微调节器，其中温度是由Peltier元件控制的装置。与传统设备相比，新设备增加了近两个数量级的可观察到的老化时间跨度。五个有机玻璃形成液体的数据。一个“内部时钟”的存在证实了无模型测试表明，老化的结构是由相同的材料时间，控制的介电性能。在长时间内，弛豫不是拉伸的，而是简单的指数，并且在相同温度的上下跳跃之后的弛豫速率的极限之间没有“膨胀间隙”。
2008-11-06 cond-mat.soft
Intrusion of liquids into liquid infused surfaces with nanoscale roughness
我们提出了一个理论研究的入侵环境中的液体进入孔隙的纳米波纹壁w。这些孔预先填充有液体润滑剂，该液体润滑剂比周围液体更牢固地粘附到孔壁。这两种液体被建模为两种类型的粒子A和B的二元混合物。混合物可以分解成富A（环境）液体和富B（润滑剂）液体。壁吸引B粒子比吸引A粒子更强烈。改变w-A与w-B相互作用强度的比率以调节由两种流体与对应的平面壁之间的富A/富B液体界面形成的接触角$θ_{AB}$。我们使用经典的密度泛函理论，为了捕捉微观细节的影响，侵入过渡作为一个功能的组成和压力的周围液体，为各种值的$θ_{AB}$和不同的坑大小。我们还研究了相反的过程中，一个孔隙最初充满了周围的液体是再填充润滑剂。对于小$θ_{AB}$，没有滞后。然而，超过一定的$θ_{AB}$，我们发现滞后的存在，这与增加$θ_{AB}$增加。侵入位置对$θ_{AB}$和凹坑尺寸的依赖性，定性地遵循毛细管共存线远离本体液-液共存线的相应移位，如由宏观毛细管模型预测的。对于较窄的腔，定量差异变得更大。对于所考虑的几何形状，宏观毛细作用理论预测高于阈值$θ_{AB} = 54.7^\circ$的开放磁滞回线。然而，如果孔的宽度变得小于流体颗粒的直径的大约十倍，则该阈值偏移到高得多的值。
2021-11-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Mechanically Tunable Slippery Behavior on Soft Poly(dimethylsiloxane) (PDMS) Based Anisotropic Wrinkles Infused with Lubricating Fluid
我们展示了一种新的技术，制造机械可调的光滑表面，使用一维（各向异性）弹性皱纹。这种褶皱在施加机械应变时显示出可调的形貌（振幅）。在猪笼草猪笼草之后，注入润滑液的固体表面对于测试液滴显示出优异的滑动行为。因此，结合上述两种方法，即在弹性褶皱上注入合适的润滑流体，将使我们能够制造机械可调的光滑表面。完全拉伸（平坦）的褶皱具有均匀的润滑流体涂层，而完全松弛（全幅）的褶皱在褶皱凹槽中具有大部分润滑油。因此，水滴在完全拉伸的表面上表现出优异的滑动行为，而在完全松弛的表面上，它们表现出非常差的滑动行为。因此，连续变化的皱纹拉伸提供可逆可调的滑行为在这样的系统。由于褶皱是一维的，它们显示出取决于测试液滴是平行于褶皱滑动还是垂直于褶皱滑动的滑动行为的各向异性可调性。
2016-02-11 cond-mat.soft physics.chem-ph
Detection of nanobubbles between two liquid layers using atomic force microscopy meniscus force-distance measurements
由于在这样一个复杂系统中检测纳米气泡的困难，润滑剂注入表面（LIS）上纳米气泡的存在迄今为止一直被忽视。我们最近表明，极大的界面滑移LIS上测量的纳米气泡的存在下解释。得出这一结论的关键是使用原子力显微镜（AFM）力距光谱法直接在LIS上成像纳米气泡。这项技术提供了至关重要的直接证据的润滑剂注入的疏水表面上的纳米气泡的自发成核。在本文中，我们详细描述了在LIS上的AFM弯月面力测量的数据收集和分析，并展示了这些强大的测量如何量化纳米结构表面上多个共存流体层（即气体和石油）的厚度和分布。
2021-11-04 cond-mat.soft
Foamed emulsion drainage: flow and trapping of drops
泡沫乳液在我们的日常生活中无处不在，但人们对此类系统的老化仍然知之甚少。在这项研究中，我们调查泡沫排水和测量泡沫内的气体，液体和油的体积分数的演变。我们证明了三种老化机制。在快速排水的初始阶段，气泡和液滴都是非常流动的。随着泡沫稳定，排水进行，导致液体部分逐渐减少并减慢排水。成簇的油滴受到的剪切较少，它们的动态粘度增加，排水速度进一步减慢，直到油滴被堵塞。此时，油馏分开始在连续相中增加。泡沫老化导致毛细管压力增加，直到油充当消泡剂并且泡沫破裂。
2017-09-18 cond-mat.soft
Evaporation of Colloidal Suspension Droplets over Oil-infused Slippery Surfaces
本文研究了不同浓度胶体液滴在仿生图案化注液滑移基底（LISS）上的蒸发干燥过程，发现注入油层厚度（hE）强烈影响钉扎程度和沉积形态，长时间蒸发可实现均匀沉积。
2023-11-24 cond-mat.soft
Guided droplet transport on synthetic slippery surfaces inspired by a pitcher plant
我们展示了如何各向异性，槽的功能，促进润滑，液体脱落表面上的液滴的捕获和定向运输。毛细作用将液滴钉在形貌表面特征上，使得能够沿着特征输送，同时抑制跨越特征的运动（或从特征脱离）。我们证明了这种基于毛细作用的机制的鲁棒性，直接液滴运输光滑的表面相结合的合成，润滑剂注入的表面上的天然捕获表面上的食肉猪笼草的观察实验。在合成表面上控制液体导航有望释放基于液滴的技术的巨大潜力。我们的观察还提供了新的见解猪笼草猪笼草的进化，表明“陷阱”的诱捕机制是增强润滑剂注入，宏观上的光滑的口表面上的凹槽，引导猎物进入陷阱的方式，是更严格的控制比以前认为的。
2019-07-09 cond-mat.soft
Physical ageing of spreading droplets in a viscous ambient phase
固体表面的纳米尺度形貌特征可以在胶体和多相体系中诱导复杂的亚稳态行为。最近关于在液体界面处的单个微粒吸附的研究已经报道了从快速毛细管驱动动力学到极慢动力学制度的交叉，所述极慢动力学制度可能需要长达数小时或数天来达到热力学平衡。所观察到的动力学制度类似于物理老化的玻璃质材料已被归因于未观察到的表面特征的尺寸上的顺序为几个纳米。在这项工作中，我们研究了浸入油中的水滴的自发传播，并报告了一个意想不到的缓慢的动力学制度没有描述以前的传播模型。我们可以定量地描述所观察到的机制交叉和扩散率在后期的动力学机制与分析模型，考虑到周期性亚稳态诱导纳米形貌特征（特征面积~4 nm^2，高度~1 nm）通过原子力显微镜观察到的存在。在这项工作中提出的分析模型表明，液滴体积和纳米尺度的地形参数的某些组合可以显着阻碍或促进润湿过程，如扩散，芯吸，吸胀。
2018-04-25 cond-mat.soft
Experimental Insights into Droplet Behavior on Van der Waals and Non-Van der Waals Liquid-Impregnated Surfaces
School of Mechanical Sciences, Indian Institute of Technology (IIT) Goa（印度果阿理工学院机械科学学院）
研究通过高速影像分析不同润滑剂对液滴冲击动力学的影响，发现浸渍油性质对液滴扩展、反弹及油与表面纹理相互作用现象影响较小。
2024-08-15 cond-mat.soft physics.flu-dyn
The surface tells it all: Relationship between volume and surface fraction of liquid dispersions
液体分散体（例如泡沫或乳液）的性质强烈地取决于连续相的体积分数$ϕ$。集中在泡沫的例子，我们表明实验和理论上，$ϕ$可能是相关的分数$ϕ_s$的表面在被润湿的连续相的壁-给定的散装系统的界面能或渗透压的表达式。由于表面分数$ϕ_s$可以从光学测量中容易地确定，并且由于存在可用于界面能和渗透压的良好的一般近似，因此我们得到了估计$ϕ$的有利方法。$ϕ$和$ϕ_s$之间的相同关系也预期提供被连续相润湿的气泡或液滴表面的分数的良好近似。这对于液体分散体的流变学和老化是非常重要的参数。
2016-10-24 cond-mat.soft
Investigation of slippery behaviour of lubricating fluid coated smooth hydrophilic surfaces
近年来，许多研究小组利用疏水性基底研究了注入润滑液的粗糙表面的滑动性能。这些表面对水和其他液体表现出优异的光滑性能。在这里，我们展示了一种简单的方法来制造稳定的光滑表面的硅油涂层的亲水性样品的基础上。在室温下，由于硅基底本身具有亲水性，所制备的样品由于硅油层内的水滴下沉而表现出防滑行为。随后在更高温度下退火提供了硅表面处的硅分子的共价键合，使得表面疏水，这通过润滑剂洗涤测试证实。因此，硅油涂覆的退火样品显示出优异的拒水性、非常低的接触角滞后和非常好的滑动行为。但是这些表面显示出对液滴流动的差的油稳定性，这是由于油在水滴周围的遮盖，这可以通过使用较大体积的液滴或连续的水流来防止。
2015-08-04 cond-mat.soft
Structural and dynamical properties of gel networks
在胶体-聚合物混合物中，胶体颗粒之间的耗尽吸引力和长程排斥力的竞争导致了非均相凝胶状结构的形成。例如，凝胶网络，即，胶体排列成横跨整个体系的细线的状态发生在低填充分数下，因为吸引力比平衡液-流体相分离的双结点线处的吸引力更强。通过使用布朗动力学模拟，我们探讨了凝胶网络的形成，结构和老化动力学。我们确定了简化网络，专注于凝胶网络中的基本连接。我们比较所观察到的性质的笨重的凝胶或集群流体。我们的研究结果表明，胶体聚合物混合物中的稳定或亚稳定异质态的结构以及（通常是缓慢的）动力学在不同的长度和时间尺度上具有不同的特征，因此是丰富的潜水员。
2021-02-26 cond-mat.soft
Hydration lubrication of polyzwitterionic brushes leads to nearly friction- and adhesion-free droplet motion
近年来，在疏油超疏油表面的设计和应用方面取得了很大的进展。聚两性离子刷表面特别令人感兴趣，因为它们即使在没有微米/纳米结构的情况下也能够在水下排斥油。这种水下超疏油性的起源是由于油滴下面存在稳定的水膜，但这还没有得到实验证明。在这里，使用光学干涉技术，我们表明，油滴有效地水上飞机在水膜，其厚度为100和数百纳米之间。此外，使用定制的液滴力装置，我们测量的摩擦力和粘附力在nN范围内的毫米级液滴。这些力远低于其他类型的公知的液体排斥表面，包括莲花效应和润滑剂注入表面，其中典型的力为$μ$ N的量级
2019-07-02 cond-mat.soft physics.flu-dyn
