天天小知识
学者首次解释了托马斯·杨方程
中国科学技术大学工程科学学院、中科院材料力学行为和设计重点实验室团队,研究了固液界面毛细力的微观起源,揭示了液滴接触线处受力平衡的作用机理,并从力学角度给出了杨氏方程的合理解释。
1805年,英国科学家托马斯·杨在研究润湿和毛细现象时描述了界面张力和接触角的定量关系。两百多年来,杨氏方程已成为润湿领域最基本的理论之一。虽然基于热力学能量最小化方法可推导得到该方程,但是研究者一直致力于从力学角度解释杨氏方程,并验证其在纳米尺度的有效性。该领域仍存在许多关键科学问题亟待解决:一方面,作为控制液滴动力学的关键因素,作用在固液气三相接触线处的毛细力并没有在杨氏方程中明确体现,且易于与界面张力的概念混淆。另一方面,由于固液、固气界面张力难以在实验中准确测量,杨氏方程的验证一直存在着争议。
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