Resolving the Apparent Line Tension of Sessile Droplets and

陈龙泉教授带领的“界面流体物理研究团队”与香港科技大学李志刚教授团队合作，在国际物理学顶级期刊《Physical Review Letters》（物理评论快报）上发表题为“Resolving the Apparent Line Tension of Sessile Droplets and Understanding its Sign Change at a Critical Wetting Angle”的研究论文。物理学院博士后、助理研究员赵彬钰博士与香港科技大学博士生罗爽为论文第一作者，陈龙泉教授和李志刚教授为论文通讯作者，电子科技大学物理学院为论文第一作者和第一通讯作者单位，其他合作单位还包括空中客车（Airbus）研究技术部和莱布尼茨高分子所。

润湿性是固体材料的重要特征之一，表征材料的表面物理化学性质，通常采用测量液滴在固体表面的接触角来衡量。宏观尺度下，液滴的接触角主要由液-气、液-固、固-气三个界面张力来决定，遵循著名的杨氏方程。然而在纳米尺度下，液滴在固体表面的形貌还受到固-液-气三相接触线张力（line tension）的作用，这由Gibbs在1878年提出，从而对传统的杨氏方程产生一个修正项。尽管有关固-液-气线张力的理论和实验研究已开展了近一个半世纪，其大小及符号（方向）一直处于争议中。

该研究借助高分辨率原子力显微镜对不同润湿性表面上纳米离子液体液滴的接触角进行了精确测量，进而利用修正后的杨氏方程反推获得线张力。实验表明，线张力值在量级，其符号可正可负与表面润湿性有关，该结果得到了分子动力学模拟的支持。进一步，基于对各界面及接触线中分子势能随表面润湿性变化的分析，首次从表面热力学角度对线张力符号反转给予了解释。

文章链接：
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.123.094501