华北电力大学工程热物理研究中心刘润同学作为第一作者，王晓东教授作为通讯作者，在国际期刊Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects上发表垂直电场作用下纳米液滴撞击超疏水表面后弹跳的论文，论文题目为“Bouncing dynamics of a nanodroplet impacting a superhydrophobic surface under perpendicular electric fields”。

【论文概述】

通过分子动力学(MD)模拟研究了纳米液滴在垂直电场下撞击超疏水表面的弹跳动力学。使用电场强度作为参数，确定了两种弹跳区：惯性力反弹(IFR)区(E < 0.08 V Å-1)和电场力反弹(EFFR)区(E > 0.08 V Å-1)。在IFR区下，恢复系数εb与没有电场时的相同，但接触时间τc变短。在EFFR区下，εb与电场强度成正比，而τc随着电场强度的增加而减小。在分隔两个区域的边界上（大约0.08 V Å-1），由于液滴变形，εb和τc都急剧增加。液滴在IFR范围内以球体的形状从表面反弹，在EFFR范围内以长条状弹回。基于恢复系数、韦伯数、特征长度和因子Φ，提出了一种在垂直电场作用下纳米液滴弹跳的新标准。该标准表明施加电场可以帮助纳米液滴弹跳。

（图为电场作用下纳米液滴撞击固体表面弹跳过程）

（图中结果显示，强电场作用下液滴的恢复系数与电场强度成正比）

论文得到了国家自然科学基金重点项目(No. 51936004)、国家自然科学基金创新研究群体科学基金(No. 51821004)、中央高校基础研究经费(No. 2020MS063)资助。

撰稿人：刘润