水系列报告(II)：超流-超润滑-超疏水-超固态

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主办：高等教育出版社/蔻享学术

摘要：超润滑、超疏水、超流对许多应用领域至关重要，与国民生活水平和经济发展息息相关。自从1859年法拉第和开尔文首次提出类液态冰表皮以来，表面液态层的形成机理一直是激辩的课题。典型的理论包括压致熔融、摩擦生热、低配位分子滚动、纳米流变层等。本报告从原子/分子低配位导致的O:H-O耦合氢键分段长度、能量、振动频率和比热协同弛豫的角度出发探讨包括固态-液态、固态-固态接触界面摩擦行为以及液态润滑剂的机理。理论计算和实验表明，表面原子/分子低配位导致表面键自发刚化收缩和非键电子极化，形成具有高弹性、高熔点、低冰点的冰皮超固态和其他固体的高密度高弹性偶极层。表面高弹性确保摩擦过程中的自适应而界面电子的极化排斥减小摩擦系数，从而导致观测的超润滑、微通道水超流、超疏水等现象。