密度泛函理论解释水凝胶的弹性润湿
摘要：刚性表面上的固定水凝胶滴展现出介于液滴和玻璃球之间的润湿/接触形态。通过密度泛函理论，我们揭示了水凝胶与刚性玻璃表面之间的接触力。我们展示了在从液态至固态水凝胶的转变中，存在一个临界水凝胶弹性，使得与底层刚性玻璃表面之间的相互作用从吸引性转变为排斥性。我们的理论模型通过对不同弹性的聚丙烯酰胺（PAAm）水凝胶在玻璃表面上的实验观察得到了验证。此外，所提出的模型成功地逼近了在纯液态极限的杨氏定律和在玻璃态极限的粘附功。最后，我们展示了考虑水凝胶弹性的修正接触角关系，以解释特定水凝胶足部特征的特点。
作者：Priyam Chakraborty, Surjyasish Mitra, A-Reum Kim, Boxin Zhao and Sushanta K. Mitra
论文ID：2308.15412
分类：Soft Condensed Matter
分类简称：cond-mat.soft
提交时间：2023-08-30