一个多世纪以来,科学家们一直对水与疏水或疏水材料(如石蜡、油、气泡和全氟薄膜和薄片)接触时会带电感到困惑。潜在的机制仍然是一个热门话题。一个多世纪以来,科学家们一直对水与疏水或“疏水”材料(如石蜡、油、气泡和全氟薄膜和薄片)接触时会带电感到困惑。潜在的机制仍然是一个热门话题。现在,KAUST的工程师团队已经弄清楚了水、疏水性和环境因素在这一过程中的作用。这一基本贡献可以支持开发更好的微流体和纳米流体以及产生清洁能源的设备。
“疏水表面很常见,”Jamilya Nauruzbayeva博士指出。也是学生研究的主要作者。“例如,聚丙烯和全氟移液器、试管、涂层和膜是许多基础科学和工程应用中使用的疏水表面。因此,了解哪些机制正在改进它们并开发新的机制非常重要。”
构思并领导这项研究的Himanshu Mishra说,他已经思考这个问题五年多了。米什拉解释说:“探测水面是一项极其困难的任务,因为界面的厚度减少到分子尺度,没有任何实验技术可以清楚地探测到这一点。”
米什拉说:“这是水资源会议上令人兴奋的主题;多年来,通过实验和理论提出了几种竞争因素和机制。”这些包括,例如,水分子的偶极性质;水分子和疏水物在界面上的瞬时电荷转移:大气二氧化碳在水中的溶解;以及水的本征离子(即氢氧根离子和水合氢离子)的界面积累。
米什拉和他的学生与卡洛斯桑塔玛丽娜(Carlos Santamarina)合作设计了元素实验,以找出水、离子和pH值、表面疏水性和环境因素(如相对湿度和CO2含量)的影响。
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