Projekteja vuodessa
Abstrakti
Friction determines whether liquid droplets slide off a solid surface or stick to it. Surface heterogeneity is generally acknowledged as the major cause of increased contact angle hysteresis and contact line friction of droplets. Here we challenge this long-standing premise for chemical heterogeneity at the molecular length scale. By tuning the coverage of self-assembled monolayers (SAMs), water contact angles change gradually from about 10° to 110° yet contact angle hysteresis and contact line friction are low for the low-coverage hydrophilic SAMs as well as high-coverage hydrophobic SAMs. Their slipperiness is not expected based on the substantial chemical heterogeneity of the SAMs featuring uncoated areas of the substrate well beyond the size of a water molecule as probed by metal reactants. According to molecular dynamics simulations, the low friction of both low- and high-coverage SAMs originates from the mobility of interfacial water molecules. These findings reveal a yet unknown and counterintuitive mechanism for slipperiness, opening new avenues for enhancing the mobility of droplets.
Alkuperäiskieli | Englanti |
---|---|
Sivut | 506–513 |
Sivumäärä | 8 |
Julkaisu | Nature Chemistry |
Vuosikerta | 16 |
Numero | 4 |
Varhainen verkossa julkaisun päivämäärä | 23 lokak. 2023 |
DOI - pysyväislinkit | |
Tila | Julkaistu - huhtik. 2024 |
OKM-julkaisutyyppi | A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä |
Sormenjälki
Sukella tutkimusaiheisiin 'Droplet slipperiness despite surface heterogeneity at molecular scale'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.-
CELLREP: Cell-Repellent Superhydrophobic Surfaces
Jokinen, V. (Vastuullinen tutkija)
01/09/2021 → 31/08/2025
Projekti: Academy of Finland: Other research funding
-
PULSUR: Pulsating Surfaces
Ras, R. (Vastuullinen tutkija)
01/09/2021 → 31/08/2025
Projekti: Academy of Finland: Other research funding
-
Laitteet
-
-
OtaNano Nanomikroskopiakeskus
Seitsonen, J. (Manager) & Rissanen, A. (Other)
OtaNanoLaitteistot/tilat: Facility
-
Lehtileikkeet
-
Suomalaiset tutkijat kehittivät materiaalin, joka muodostaa vedelle maailman liukkaimman tunnetun pinnan – ”Odotusten vastaista”
25/10/2023
1 kohde/ Medianäkyvyys
Lehdistö/media: Esiintyminen mediassa
-
News New Technique Creates Extremely Water-Repellent Materials
25/10/2023
2 kohdetta/ Medianäkyvyys
Lehdistö/media: Esiintyminen mediassa
-
Breakthrough: the Power of Superhydrophobicity
25/10/2023
1 kohde/ Medianäkyvyys
Lehdistö/media: Esiintyminen mediassa