Theory of a Possible Mechanism for Lubrication and Surface Protection by an Electrically Neutral Hydrogels
证明了从中性水凝胶的表面伸出的聚合物能够防止粘合力将水凝胶拉成与其所压靠的表面紧密接触。所提出的润滑或表面保护机制表明了保护角膜免受接触镜影响的可能机制，接触镜通过拉普拉斯压力抵靠眼睛保持。然而，如果凝胶和表面浸泡在流体中，则该机构仅能够保持凝胶涂覆的表面不粘到其被压靠的表面。预期的凝胶-表面界面的光学性质进行了讨论，以建议可能的方法来研究凝胶-固体界面实验。
2014-09-18 cond-mat.soft
Out-of-contact elastohydrodynamic deformation due to lubrication forces
我们的特点的时空变形的弹性膜在径向排水的流体从一个狭窄的差距。膜的弹性形变呈凹坑的形式，并阻止达到完全接触。在较薄的弹性膜的情况下，应力变得越来越多地由下面的刚性基底支撑，并且凹坑形成被抑制，这允许表面达到完全接触。我们强调的滞后，由于粘弹性的表面轮廓，并为一个给定的流体膜厚度变形导致更强的流体动力比刚性表面。
2015-11-20 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Soft lubrication: the elastohydrodynamics of non-conforming and conforming contacts
我们研究了流体浸没的软界面的润滑，并表明，弹性形变耦合切向力和法向力，从而产生升力。我们考虑由于几何形状（例如壳）或本构性质（例如凝胶或橡胶）而容易变形的材料，因此压力和温度对流体性质的影响可以忽略。四种不同的系统几何形状被认为是：一个刚性的圆柱体平行移动到一个软层涂层刚性基板;一个软圆柱体平行移动到一个刚性基板;一个圆柱壳平行移动到一个刚性基板;最后一个圆柱形符合轴颈轴承涂有一个薄的软层。此外，对于特定的情况下，一个软层涂层的刚性基板，我们考虑弹性和多孔弹性材料的响应。对于所有这些情况下，我们发现相同的一般行为：有一个最佳的几何参数和材料参数的组合，最大化的无量纲法向力作为一个功能的柔软度参数=流体动压力/弹性刚度=表面偏转/间隙厚度，其特征的流体引起的变形的接口。球形滑块的相应情况使用缩放概念处理。
2004-12-18 cond-mat.soft
Friction at Soft Polymer Surfaces: Lubrication Effect of Oil Impregnation
橡胶和凝胶分子在固体表面上的附着、脱附和弛豫方式是了解其摩擦性能的关键。一个早期的随机模型的聚合物表面上的松弛是由Schiamach，现在已经演变成各种方式。综述了这些发展以及阐明光滑橡胶对光滑表面的动摩擦的实验数据。这些软橡胶在表面上滑动时表现出各种类型的不稳定性。这些不稳定性的几个例子。
2015-08-06 cond-mat.soft
Microscopic origins of shear stress in dense fluid-grain mixtures
一个数值模型是用来模拟流变仪实验在恒定的正应力的稠密悬浮液的球体。完整的模型包括球-球接触，使用软接触方法，短程流体动力学相互作用定义的框架不变的表达式的力和扭矩的润滑近似，和阻力所产生的孔隙力学耦合与DEM-PFV技术计算。一系列的模拟，其中一些耦合项被忽略突出的孔隙力学耦合在瞬态制度的作用。他们还表明，剪切分量的润滑力，虽然经常被忽视的文献中，有一个占主导地位的影响，在体积变化。另一方面，润滑扭矩的影响要小得多。体剪切应力被分解成接触应力和流体动力应力项，其对无量纲剪切速率的依赖性-所谓的粘性数$I_v$ -进行了检查。这两种贡献都是$I_v$的增函数，在低粘数（$I_v<$ 0.15）时，接触贡献占主导地位，而在$I_v>$ 0.15时，润滑贡献占主导地位，这与其他作者推断的现象学规律一致。微观结构变量的统计突出了固体接触和流体动力学相互作用之间的复杂的相互作用。与流行的想法相反，结果表明，润滑可能不一定会减少接触力的贡献的体积剪切应力。该模型是通用的，并直接适用于剪切浸没颗粒介质中，孔隙压力反馈起着关键作用（触发雪崩，液化）。
2015-04-14 cond-mat.soft
Contact angle hysteresis and oil film lubrication in electrowetting with two immiscible liquids
水滴在环境油中的电润湿（EW）已经发现了广泛的应用，包括芯片实验室设备、显示屏和变焦透镜。所有这些应用的功效取决于接触角滞后（CAH），由于润滑层薄，在环境油存在下，CAH通常会降低。虽然众所周知，AC电压降低环境空气中EW的有效接触角滞后（CAH），但我们在此证明环境油中EW的CAH随着AC和DC电压的增加而增加。考虑到氟聚合物-油-水系统的分离压力、短程化学相互作用、粘性油夹带和静电应力，我们发现这种观察可以通过随着电压的增加而在液滴下面的油层逐渐变薄来解释。这使液滴暴露于下面的固体的粗糙度，从而增加滞后。
2018-04-12 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Simulating the rheology of dense suspensions using pairwise formulation of contact, lubrication and Brownian forces
本文提出一种基于成对布朗力、接触力和润滑力的最小化颗粒模型，用于模拟稠密胶体悬浮液，再现剪切变稀和增稠行为，并在LAMMPS中实现，具有线性计算复杂度。
2023-07-25 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Regimes of Soft Lubrication
弹性流体动力润滑，或简称为软润滑，是指可变形物体在流体润滑的边界附近的运动，是自然和工程系统中最小化摩擦和磨损的关键物理机制之一。因此，将润滑剂层的厚度与夹带（滑动/滚动）速度、施加到接触元件上的机械载荷以及弹性边界的性质相关联是特别感兴趣的。在这项工作中，我们提供了一个概述的各种制度的软润滑的二维圆柱体润滑接触顺应壁。讨论了圆柱体在厚弹性层或薄弹性层附近运动时，小卷吸速度和大卷吸速度的极限，这相当于大弹性形变和小弹性变形。分析重点是薄弹性涂层，包括可压缩和不可压缩的，在大变形状态下尚未获得其分析标度律。通过分析出现在接触边缘的弹性流体动力学边界层，我们建立了缺失的标度律-包括前置因子。因此，我们提供了一个相当完整的概述物理相关的限制软润滑。
2020-07-15 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Lubrication of soft viscoelastic solids
润滑流动出现在工程、生物物理和自然界的许多应用中。当润滑液形成升力时，可实现表面分离并最小化摩擦和磨损。在本文中，我们分析软润滑接触处理固体壁粘弹性：软材料通常不是纯弹性的，但在动态载荷条件下耗散能量。我们提出了一种粘弹性润滑的方法，并专注于三个典型的例子，即开尔文-福格特，标准线性和幂律流变。它示出了如何固体粘弹性影响润滑过程时，加载的时间尺度变得可比的流变时间尺度。我们推导出升力和滑动速度之间的渐近关系，这给继承签名的流变学的标度律。在所有情况下，升力相对于纯弹性系统都是减小的.
2015-12-18 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Morphology of soft and slippery contact via fluid drainage
软质材料在流体中的接触形成过程伴随着流体的排出和弹性形变。因此，控制润滑压力和弹性之间的耦合提供了设计对湿表面或浸水表面具有可逆和动态粘附的材料的策略。我们的特点是弹性形变的纳米级粗糙度的软涂层，因为它的方法和接触的刚性表面在流体环境中。在接近过程中的润滑压力引起弹性形变并防止接触形成。我们观察到的变形配置文件是显着不同的弹性半空间时，所观察到的软涂层的厚度是可比的流体动力学半径。相比之下，我们表明，表面粗糙度有利于流体排水不改变的弹性形变。因此，弹性和滑动（由表面粗糙度引起）之间的耦合可能导致接触区域中的截留流体袋。
2018-09-28 cond-mat.soft
Singular viscoelastic perturbation to soft lubrication
本文通过建立含粘弹性的最小模型并进行微扰分析与数值求解，揭示了粘弹性对软润滑的奇异微扰本质及其对受限胶体迁移率的影响。
2024-07-05 cond-mat.soft physics.chem-ph physics.class-ph
Microscopic mechanism for the shear-thickening of non-Brownian suspensions
我们提出了一个简单的模型，支持接触动力学模拟以及流变学和摩擦测量，链接从连续到不连续的剪切增稠致密颗粒状糊状物中的颗粒接触不同的润滑制度的过渡。我们确定了一个本地索末菲数，确定从牛顿的剪切增稠流的过渡，然后表明，悬浮液的体积分数和边界润滑摩擦系数控制的剪切增稠过渡的性质，无论是在模拟和实验。
2013-08-05 cond-mat.soft
Elasto-capillary interaction of particles on the surfaces of ultra-soft gels: a novel route to study self-assembly and soft lubrication
我们研究了超软弹性凝胶表面疏水小颗粒的相互作用，其中介质的少量弹性平衡颗粒的重量。变形凝胶表面的过量能量导致它们吸引，就像液体表面上颗粒的一般毛细管相互作用一样。由于粒子在凝胶中的下降而引起的粒子的引力势能的变化与Nicolson的叠加原理相结合，可以公平地估计粒子的距离依赖性吸引能。该能量遵循第二类的修改的贝塞尔函数，其具有随介质的弹性而减小的特征性弹性毛细衰减长度。这项研究的一个有趣的发现是，凝胶上的颗粒相互移动，好像系统具有与摩擦成反比的负扩散率。这项研究说明了如何修改的毛细相互作用的颗粒的介质的弹性，这是预计有重要的影响，在表面力驱动的自组装的颗粒。特别是，本研究指出，毛细管相互作用的范围和强度可以通过适当选择的弹性的支持和周围介质的界面张力进行调整。操纵的粒子相互作用的例子是在这样迷人的模仿的生物过程，如tuberase，吞噬细胞吞噬和组装的粒子，可用于研究成核和聚类现象在良好的控制设置。
2014-06-05 cond-mat.soft
Shear-wave-induced softening and simultaneous compaction in dense granular media through acoustic lubrication at flow heterogeneities
我们报道了在声共振实验中，一个封闭的致密颗粒堆的同时软化和压实。弹性软化表现为剪切波速度的降低，当波幅增加超过某个阈值时。没有观察到宏观的晶粒重排或结晶，相反，弹性软化伴随着晶粒粗糙度尺度上的少量压实。我们解释这些明显的矛盾的意见，使用一个理论模型，剪切转换区（STZ）的基础上，软点和滑动接触。它预测的线性剪切应力-应变响应与可忽略的宏观塑性形变，由于小振幅的声波振荡。然而，这些波通过颗粒接触的声润滑降低颗粒间摩擦和接触刚度，导致结构无序或压实性增加和动态模量软化。压实与这种微观摩擦力的减少是一致的预测由一个伊辛样STZ之间的相关性在subyield制度。
2022-09-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Contactless indentation of a soft boundary by a rigid particle in shear flow
本研究针对剪切流中刚性颗粒与流体界面的作用问题，发现经典润滑理论的局限，提出间隙重整化模型，解释了颗粒压痕界面的稳定状态及实验现象。
2025-07-31 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Soft-lubrication interactions between a rigid sphere and an elastic wall
本文推导软润滑模型，通过微扰分析和洛伦兹互易定理，计算刚性球体在弹性壁附近自由运动时受到的力和力矩，聚焦小变形极限。
2021-06-21 cond-mat.soft physics.class-ph physics.flu-dyn
Soft-Lubrication Drainage and Rupture in Particle-Driven Vesicles
New Jersey Institute of Technology（新泽西理工学院）；Florida State University（佛罗里达州立大学）；Towson University（陶森大学）；Santa Clara University（圣克拉拉大学）；University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；Princeton University（普林斯顿大学）
研究通过力驱动刚性包涵体推动囊泡，揭示了弹性流体动力学机制，发现囊泡在特定条件下会因张力增加而破裂，为磁性大单层囊泡设计和细胞尺度化学递送提供新见解。
2025-12-12 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Viscoelasticity characterization of compressible soft matter via fluid-mediated dynamic interactions
通过软润滑实验表征具有部分弹性和部分粘性行为的可变形材料的柔软度已经成为近年来通用且稳健的方法。然而，通常用于表征弹性材料的经典弹性流体动力润滑理论的直接扩展在解释这种粘弹性材料经受动态载荷条件的响应方面证明是相当不充分的，尽管通过复杨氏模量作为材料特性坚持数学上可接受的框架。这种赤字源于一个非平凡的相互作用的材料的可压缩性和其随时间变化的动态响应下流体介导的振荡负载典型的表面探测实验。在这里，我们开发了一个基于软润滑的理论框架，使一致的恢复粘弹性模型的材料从实验数据的属性，独立于特定的加载条件。这里的一个主要进步是纠正以往报道的模型，通常表现为非物理依赖性的模型参数对基板层的厚度和表面探测装置的振荡频率的粘弹性特性的不一致。我们的研究结果提供了进一步的指针朝向设计的表征实验的一致性和具体的映射的实验数据与所选择的材料模型的参数值。这些发现对于设计和选择新兴生物工程工具的材料至关重要，包括器官芯片和人体芯片。
2021-07-21 cond-mat.soft
Self-sustained lift and low friction via soft lubrication
软湿固体之间的相对运动出现在自然和人工环境中的许多应用中，并且总是耦合弹性形变和流体流动。我们探讨这一点，在一个最小的设置，考虑一个流体浸没的负浮力圆柱体沿软倾斜壁移动。我们的实验表明，有一个紧急的强大的稳态滑动政权的气缸与有效的摩擦，是显着减少相对于刚性流体润滑接触。一个简单的缩放方法，耦合的缸引起的流动基板变形，使我们能够解释的弹性流体动力学升力的出现，其基础的自我持续的润滑运动的气缸，符合最近的理论预测。我们的研究结果提出了一系列的影响，如减少动物关节磨损和长期运行滑坡的解释，并可以作为低摩擦界面的设计原则。
2016-08-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
Lift induced by slip inhomogeneities in lubricated contacts
润滑力在很大程度上取决于相互作用表面的弹性、质地、电荷、化学性质和温度。因此，通过适当地设计表面特性，我们可以调整润滑力，以减少滑动表面之间的摩擦、粘附和磨损，或控制相互作用的颗粒的排斥、组装和碰撞。在这里，我们表明，滑动的接触表面之一的变化引起的升力。我们证明了这种力的后果的流动性的圆柱体附近的墙壁和显示出现的粒子振荡和迁移，否则不会发生在Stokes流region.Our研究的影响，了解不均匀的生物界面如何与他们的环境相互作用，它也揭示了一种新的方法图案化的表面控制附近的粒子的运动。
2020-04-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.flu-dyn
Mechanical response of a thick poroelastic gel in contactless colloidal-probe rheology
当刚性物体接近粘性流体中的软材料时，在润滑接触区域中产生流体动力应力，并使软材料变形。弹性形变又改变了流动，因此产生了软润滑耦合。此外，软弹性体和凝胶通常是多孔的。这些材料可以填充有溶剂或未交联的聚合物链，并且可能对周围的流体是可渗透的，这进一步使描述复杂化。在这里，我们推导出一个半无限的和可渗透的多孔弹性基板的点力响应。然后，我们使用这个基本的解决方案，以解决特定的多孔弹性润滑耦合与非接触式胶体探针方法。特别是，我们推导出保守和耗散组件的力与振荡的垂直运动的一个球体接近多孔弹性基板。我们的研究结果可能是相关的动态表面力装置和非接触式胶体探针原子力显微镜实验软，活的和/或脆弱的材料，如溶胀的水凝胶和生物膜。
2022-12-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.class-ph
Capillary-lubrication force between rotating cylinders separated by a fluid interface
本文研究由两层不混溶粘性流体分隔的旋转圆柱间的毛细润滑力，推导出速度与加速度相关贡献，并揭示流体双层结构可产生吸引或排斥力，高邦德数下响应类似Winkler基底。
2024-03-28 cond-mat.soft physics.chem-ph physics.class-ph
Plug Flow and Cavitation in Rough Lubricated Contacts: Molecular Dynamics of Single- vs. Two-Component Fluids
Materials Science and Engineering, Campus C6.3, Saarbrücken, 66123, Germany（材料科学与工程）
研究粗糙润滑接触中塞流与空化，通过非平衡分子动力学模拟，在相同几何条件下比较水、正十二烷及双流体润滑，发现混合润滑剂摩擦和材料转移最低，能保持塞流，还揭示了单组分润滑剂相关特性及空化机制。
2026-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Molecular dynamics investigation of a model ionic liquid lubricant for automotive applications
在目前的工作中，我们提出了一种新的建模方法来模拟细观现象的润滑活塞环气缸套接触。我们的几何形状允许可变的限制间隙和间隙中的不同量的润滑剂，同时避免润滑剂挤出到真空中。我们已经实现了粗粒分子动力学描述的离子液体作为润滑剂，可以扩展到横向水库。结果表明，两种制度的润滑，弹性流体动力学的一个在低负荷和一个低，速度无关的比摩擦，在高负荷下。在小的板-板距离处观察到的法向力的急剧上升是一种有趣的行为，可以潜在地用于防止固体-固体接触和磨损。
2016-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Accurate lubrication corrections for spherical and non-spherical particles in discretized fluid simulations
离散流体求解器耦合到牛顿动力学方法是一种流行的工具来研究悬浮液流动。作为具有有限分辨率的任何模拟技术，格子玻尔兹曼方法在使用动量交换方法耦合到离散粒子时，仅不充分地解决接近接触的表面之间的发散润滑相互作用。对于球体，通常的做法是通过显式修正项来说明表面法向润滑力。一种方法，另外涵盖了所有进一步的奇异相互作用的领域是目前在文献中，以及一个基于链接的方法，允许更一般的形状，但不捕捉非正常的相互作用正确。在本文中，晶格无关的非球面颗粒的润滑校正概述，考虑到所有领先的发散相互作用项。一个有效的实现任意的球体，并比较纯粹的正常和基于链接的模型。与Stokesian动力学模拟结果一致，非法向相互作用在体积分数Φ>= 0.3时影响球形悬浮液的粘度，而在体积分数Φ>= 0.2时影响球形悬浮液的粘度。关于球体的剪切诱导扩散，在0.1 <= Φ<= 0.5处发现了明显的效果，即使将半径的分辨率增加到8个晶格单元也不能代替非正常相互作用的精确建模。
2013-08-29 cond-mat.soft physics.comp-ph physics.flu-dyn
Elastic deformation during dynamic force measurements in viscous fluids
了解和利用润滑压力和弹性之间的耦合为粘合剂、涂层、微传感器和生物材料等应用提供了材料设计策略。由粘性力引起的柔性固体的弹性形变也可以在诸如表面力装置（SFA）或原子力显微镜（AFM）的仪器中的动态力测量期间发生。我们简要回顾了流体动力学的相互作用中存在的软，可变形的界面润滑极限。更具体地说，我们考虑的情况下，两个表面相互接近的粘性流体中的一个或两个表面是可变形的，这也是相关的许多力测量系统。在这篇文章中的基本理论背景的弹流问题进行了详细的讨论，其次是实验验证和考虑，特别是表面力测量的弹性形变的作用。最后，目前的挑战，我们的理解软流体动力相互作用，如考虑衬底分层，孔隙弹性，粘弹性，表面的异质性，以及它们的影响进行了讨论。
2018-09-28 cond-mat.soft
Paste extrusion generates a surface lubrication layer
研究高压糊料挤出中颗粒-流体混合物与壁面的作用，发现压力诱导相分离会生成薄于颗粒尺寸的流体润滑层，并可借此调节摩擦系数、降低能耗及改善产品失效。
2025-07-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Elastohydrodynamic lift at a soft wall
我们实验研究了非变形微珠在线性剪切流中的运动，该剪切流靠近具有薄而软的聚合物层的壁。结合微流体和3D光学跟踪，我们证明了稳态珠/表面距离随流动强度而增加。此外，这样的升力被证明是由于流动引起的层的变形，在定量协议与弹性流体动力学的理论预测。因此，这项研究提供了第一个实验证据，“软润滑”在发挥作用，在小规模的系统相关{ \it，例如}血液微循环的物理学。
2018-03-05 cond-mat.soft
Role of Wettability, Adhesion, and Instabilities in Transitions During Lubricated Sliding Friction
本研究通过实验揭示软材料润滑摩擦中，润湿性主导混合至边界润滑转变，而载荷引发的弹性不稳定性主导弹流至混合润滑转变。
2024-12-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Non-monotonic frictional behavior in the lubricated sliding of soft patterned surfaces
本文通过雷诺润滑方程数值解和微扰理论，研究了软图案化圆柱表面润滑滑动中的摩擦行为，发现摩擦系数随粗糙度增大先升后降、甚至低于光滑表面的非单调现象，并给出不同速度和粗糙度振幅下的标度律，为软机器人和触觉工程中的摩擦建模提供理论基础。
2024-08-31 cond-mat.soft physics.flu-dyn
The paradox of contact angle selection on stretched soft solids
软弹性网络的界面力学在生物学和技术领域中起着核心作用。然而，固体毛细作用的影响仍然存在争议，主要是由于应变依赖的表面能。本文从变分原理导出了弹性表面上液滴接触角的选择方程。据发现，基板的弹性施加一个非平凡的条件，涉及钉扎，滞后和接触线的流动性，所谓的Shuttleworth效应。我们通过实验验证了我们的理论的硅凝胶上的液滴，揭示了增强的接触线迁移率时，拉伸基板。
2018-03-12 cond-mat.soft
Universal deformation of soft substrates near a contact line and the direct measurement of solid surface stresses
液滴使其接触线附近的软基底变形。使用共聚焦显微镜，我们测量由于甘油和氟化油液滴的范围内的液滴半径和基板厚度的硅凝胶基板的变形。对于所有液滴，基板变形采取接近接触线的通用形状，其取决于液体成分，但与液滴尺寸和基板厚度无关。这种形状是由接触线处的界面张力的平衡决定的，并且提供了一种用于直接测定软基底的表面应力的新方法。此外，我们测量的接触角与液滴半径的变化，并表明杨氏定律失败的小液滴时，他们的半径接近的弹性毛细管长度尺度。对于较大的液滴，宏观接触角是恒定的，与杨氏定律一致。
2012-10-25 cond-mat.soft
Noise activated dissociation of soft elastic contacts
当软弹性物体与平坦的刚性基底接触时，粘合力能够使软弹性物体变形。如果由弹性力和表面力引起的系统总能量在零载荷或稍负的载荷下呈现最小值，则接触处于稳定平衡。然而，随着系统不断卸载，能量势垒降低并最终消失，从而导致接触的弹道分离。虽然这种类型的触点分裂已经得到广泛的认可，但是对于这些类型的软粘附问题还没有被充分认识到的是，在存在噪声的情况下，在任何有限的亚临界负载下也可能发生触点的破裂。软接触问题的独特之处在于噪声可以是非热的，而热力学势的亚稳态和稳态可以由系统的弹性能和界面能的竞争引起。基于激活速率理论和基于随机动力学的模拟的分析表明，接触破裂动力学是服从于力和噪声引起的粒子从势阱逃逸，这是通用的各种类型的胶体和大分子过程。这些想法是有用的，在理解最近的实验结果，涉及噪声激活滚动动力学的刚性球的表面上，在那里它是由软微纤维钉。
2014-02-03 cond-mat.soft
Why soft contacts are stickier when breaking than when making them
本研究通过裂纹扰动模型和实验证明，即使无接触老化或粘弹性，表面粗糙度也能在完全弹性接触中引发粘附滞后，揭示接触周长的粘滑不连续跳跃，并定量重现实验滞后，解释软材料粘附的普遍性。
2023-07-26 cond-mat.soft
Wetting and phase separation in soft adhesion
在经典的固体粘附理论中，表面能驱动变形以增加接触面积，而体弹性则与之相反。最近，固体表面应力也被证明在抵抗软材料变形方面起着重要作用。这表明软粘附中的接触线应模仿液滴的接触线，接触角由表面张力决定。与此假设一致，我们观察到的接触角的刚性二氧化硅球，这取决于表面功能化，但不是球的大小上的软硅胶基板。然而，为了满足这种润湿条件而没有发散的弹性应力，凝胶在接触线附近与其溶剂分离。这产生了四相接触区，其中两个额外的接触线隐藏在基板表面下方。虽然这些接触线的几何形状与球体的尺寸无关，但是相分离区域的体积与球体的尺寸无关，而是取决于压痕体积。这些结果表明，软凝胶的粘附理论需要考虑凝胶网络的可压缩性和凝胶与其溶剂之间的非零表面应力。
2015-07-22 cond-mat.soft
Influence of twist direction and large deformation on soft material torsional contact
Hefei University of Technology（合肥工业大学）；Politecnico di BARI（巴里理工大学）；Shanghai Advanced Research Institute, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海高等研究院）；Anhui Province Key Laboratory of Digital Design and Manufacturing（安徽省数字设计与制造重点实验室）
本文通过实验探究扭转方向与大变形对软PDMS扭转接触的影响，明确大变形可驱动剪切诱导的接触面积减小，为软界面摩擦接触模型提供了基准。
2026-08-28 cond-mat.soft
Soft wetting ridge rotation in sessile droplets and capillary bridges
本文研究了座滴和毛细桥中软固体层的变形，发现润湿脊的旋转方向由Laplace压力符号决定，为通过弹性毛细作用控制液滴运动提供了新见解。
2024-11-11 cond-mat.soft
Contact Formation and Viscoelastic Detachment in Non-Circular Soft Adhesive Contacts
Indian Institute of Science（印度科学学院）
本文通过PDMS交叉圆柱实验，研究非圆形软质黏着接触的形成与脱离，发现接触形成遵循面积等效缩放，脱离受几何和历史依赖的耗散分离支配，建立了可描述卸载响应的黏弹性模型。
2026-08-17 cond-mat.soft
Surface tension and contact with soft elastic solids
Johnson-Kendall-Robert（JKR）理论是现代接触力学的基础。它描述了两个可变形物体如何粘附在一起，由粘附能驱动，并由弹性对抗。然而，它不包括固体表面张力，该表面张力也通过使软固体的表面变平来对抗粘附。我们测试了JKR理论，看看固体表面张力是否影响压痕行为。使用共聚焦显微镜，我们的特点是压痕的玻璃颗粒到软，有机硅基板。虽然JKR理论适用于大于临界弹性毛细管长度尺度的颗粒，但它不适用于较小的颗粒。相反，小颗粒的粘附模仿了颗粒在流体界面处的吸附，未变形表面和颗粒之间的接触角与尺寸无关，由广义版本的杨氏定律给出。一个简单的理论定量地捕捉到这种行为，并解释了固体表面张力如何主导软材料的小规模压痕弹性。
2013-10-11 cond-mat.soft
A scaling law for large-deformation contact in soft materials
Harbin Institute of Technology (HIT)（哈尔滨工业大学）；Nanyang Technological University（南洋理工大学）；City University of Hong Kong（香港城市大学）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；Zhejiang University（浙江大学）；Tsinghua University（清华大学）
本文将降维方法推广至非线性区域，建立软体大变形压缩的通用框架，发现统一不同形状的普适标度律，并据此设计视觉触觉传感器实现精细机器人操作。
2025-09-23 cond-mat.soft
Coffee stain effect on a fibre from axisymmetric droplets
在过去的几十年里，人们对所谓的咖啡渍效应进行了深入的研究，但大多数研究都集中在固着液滴上。本文分析了悬浮颗粒在固着液滴和轴对称液滴中沉积在纤维上的差异的来源。首先，我们模拟的形状下降的纤维和它的蒸发通量与一些近似推导出分析计算。然后，对于钉扎接触线，我们解决了在润滑近似下的液相流体动力学方程，以确定流向接触线的流速。我们评论这些结果通过比较类似的蒸发条件下的固着滴，我们表明，基板曲率起着作用的接触线脱钉，局部蒸发通量，和液体流场。平流和布朗运动之间的竞争表明，颗粒向接触线的运输发生在一个体积中，该体积位于纤维上的液滴的接触线附近。因此，与固着液滴相比，纤维几何形状在接触线处诱导较弱的颗粒积聚，从而导致实验观察到的更均匀的沉积。
2023-01-10 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Modeling the adhesive contact of rough soft media with an advanced asperity model
粘性相互作用强烈地表征了软体的接触力学，因为它们导致大的弹性形变和接触不稳定性。在本文中，我们扩展的相互作用和合并赫兹粗糙（ICHA）模型的情况下，粘附接触。粘附建模根据改进版本的约翰逊，肯德尔和罗伯茨（JKR）的理论，其中跳跃的接触不稳定性被方便地认为是以及横向相互作用的凸体和合并接触点的合并。复杂的分形几何形状与几个长度尺度上得到的结果是准确的，证明了完全数值模拟和实验研究从文献中进行比较。此外，该模型很好地捕捉的接触应力，间隙和接触点的分布。
2019-07-10 cond-mat.soft physics.comp-ph
Microfluidic Oscillatory Rheology of Transported Soft Particles
PMMH, ESPCI, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université Paris Cité（PMHM, ESPCI, 巴黎文理研究大学, 法国国家科学研究中心, 索邦大学, 巴黎西岱大学）；Gulliver, ESPCI, Université PSL, CNRS, IPGG（古利弗实验室, ESPCI, 巴黎文理研究大学, 法国国家科学研究中心, 地球物理与地质化学研究所）；Institut Universitaire de France (IUF)（法兰西学院）；Molecular, Macromolecular Chemistry, and Materials, ESPCI Paris（分子、大分子化学与材料系, ESPCI巴黎）
本文综述了微流控通道在输运软颗粒（如乳液、生物流体）中施加动态力进行流变测量的技术，并展望了未来在润滑膜、界面弛豫和高通量表征等方向的研究。
2026-06-01 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Finite deformations govern the anisotropic shear-induced area reduction of soft elastic contacts
涉及软材料的固体接触在机械工程或生物力学中是重要的。实验上，这种接触已被证明在剪切下显著收缩，这种效应通常使用粘附模型来解释。在这里，我们表明，与最近的高负荷实验的定量协议，可以得到，没有可调参数，使用非粘性模型，只要考虑到有限的变形。模型的分析揭示了剪切引起的面积减少的基本机制，局部接触提升是占主导地位的。我们证实实验的相关性，所有这些机制，通过跟踪剪切诱导的示踪剂插入靠近表面的光滑的弹性体球接触光滑的玻璃板的演变。我们的结果表明，在解释涉及软材料的各种剪切接触实验时，有限变形是粘附的替代方案。
2020-06-19 cond-mat.soft physics.class-ph
Transition from Cassie to Wenzel state in patterned soft elastomer sliding contacts
在本文中，我们提出了一个实验和理论分析之间的接触形成一个光滑的弹性体透镜和弹性体基板微图案与六角形阵列的圆柱形支柱。我们表明，使用JKR模型加上一个完整的描述之间的支柱，顶部之间的过渡到完全接触的衬底的变形时，正常负载增加到一个很好的预测阈值以上。我们还表明，以上的发病充分接触，充分接触的面积的演变是服从一个简单的缩放。
2012-01-09 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Singular dynamics in the failure of soft adhesive contacts
我们表征了粘合剂接触失效后顺应性硅凝胶的机械恢复。我们建立了广泛的，稳定的刚性微球和软凝胶之间的粘合剂接触，然后拉伸凝胶大变形，通过拉准静态的接触。最终，粘合剂接触开始失效，并最终滑动到球体底部的最终接触点。分离后，凝胶迅速反弹，具有自相似的表面轮廓，其随时间按幂律演变，表明粘合剂分离点是奇异的。我们观察到的奇异动力学与表面应力驱动的松弛过程一致，并通过凝胶的多孔弹性网络的粘性流减慢。我们的研究结果强调了在理解凝胶力学，特别是在极端变形下，考虑凝胶的液相和固相的重要性。
2018-10-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
A liquid contact line receding on a soft gel surface : dip-coating geometry investigation
研究了疏水软凝胶（SBS-石蜡）上液体接触线后退的动力学。为了实现具有精确速度控制的良好限定的几何形状，实施浸涂设置。如果弹性模量足够小，则在接触线附近发生显著的变形，这又极大地影响润湿行为。根据基板的平移速度，接触线表现出不同的运动状态。在高速和低速下观察到连续运动，同时在中等速度下出现两种类型的粘滑运动，周期性和不稳定性。我们认为观察到的跃迁可以用不同频率之间的竞争来解释，即，由接触线运动引起的应变场变化的频率和凝胶的交叉频率与材料松弛有关。我们的研究结果提供了系统的意见，如何修改的液体的润湿的流变性质的复杂的软基板。
2015-11-13 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Drops on soft solids: Free energy and double transition of contact angles
弹性基底上液滴的平衡形状是通过最小化弹性和毛细自由能来确定的，重点是厚的不可压缩基底。这个问题是由三个长度尺度：液滴的大小$R$，分子大小$a$，表面张力与弹性模量之比$γ/E$。我们表明，接触角经历两个转变时，改变基板从刚性到软。当$γ/Ea \gg 1$时，微观润湿角偏离杨氏定律，而表观宏观润湿角仅在非常软的极限$γ/ER \gg 1$内变化。在假定固体表面能为常数的简化情况下，计算了弹性形变。在较软的基材上，总自由能较低，与最近的实验一致。
2014-03-14 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Multiscale Dynamics of Roughness-Driven Flow in Soft Interfaces
Imperial College London（帝国理工学院）
针对软润滑接触中多尺度粗糙度与流固耦合作用难捕捉的问题，开发集成Persson统计理论、CG-FFT及RSM的计算框架，实现跨润滑状态的摩擦模拟与实验验证，为软界面系统提供通用模拟工具。
2025-11-11 cond-mat.soft physics.comp-ph physics.flu-dyn
