本报讯（记者杨晨）近日，电子科技大学物理学院教授陈龙泉团队通过系统的实验观测、理论分析和分子模拟，从移动接触线的宏观动力学和微观分子动力学两个角度，证实了流体在固体表面的润湿和去润湿互为不可逆过程，揭示了新的界面流动物理图像。相关研究成果发表于《物理评论快报》。

流体在固体表面的铺展（润湿）与回缩（去润湿）是自然界随处可见的物理现象，且广泛存在于半导体芯片制造、航空航天涂层设计、海洋污染防治等领域的核心技术流程中。由于在润湿和去润湿过程中流体的流动方向相反，去润湿常被简单认为是润湿的逆过程。然而，从热力学角度看，二者均涉及能量耗散，所以本质上不互逆。

研究团队结合高精度实验观测和全原子分子动力学模拟，探究了微纳尺度下水膜在低表面能固体表面上的去润湿动力学行为。研究表明，去润湿过程由毛细力和惯性力主导，其半径随时间的演化遵循一个与表面润湿性无关的幂律，而毛细-惯性润湿过程遵从的幂律关系却与表面润湿性强相关。基于纳维-斯托克斯方程，研究团队理论推导出与实验结果高度吻合的标度率。对固-液-气三相接触线附近的分子集群运动的分析表明，流体以“滚动模式”从固体表面去润湿，而润湿则主要以“滑动模式”演进。这些结果充分说明，润湿和去润湿互为不可逆过程。

该研究成果打破了人们对润湿和去润湿现象的直观认识，深化了对界面流体物理的理解，为微尺度流体管理及器件设计提供了新思路。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.134.194001