液滴在固体表面的蒸发是一个普遍存在的物理化学现象，涉及许多自然和工业过程。表面的物理化学特性对液滴的蒸发行为有着重要影响。最近的研究发现，液滴在软表面上的蒸发速率明显快于其在硬质表面上，而且液滴在拉伸的软表面上铺展或滑动时呈现出显著的接触线各向异性移动。

中国科学院青海盐湖研究所相变储能材料课题组采用不同刚度和拉伸比的聚二甲基硅氧烷（PDMS）表面，系统地研究了蒸发过程中液滴的接触线运动，发现液滴在拉伸软表面上蒸发时，接触线的回退速度在拉伸方向上明显大于其垂直方向上。表面的拉伸不仅增加了两个方向上接触线移动速度的差异，还扩大了两个方向上接触线快速回退的起始时间的差异，这种各向异性的接触线运动使得液滴的形状在蒸发过程中发生了显著变化。这一现象与软表面的形变量（湿润脊高度）分布密切相关，拉伸软表面上的湿润脊呈现高度梯度变化，导致了液滴的各向异性接触线运动，这仅发生在较软的表面上，而且随着拉伸比的增加，接触线的各向异性逐渐增强。通过调节表面的拉伸比和刚度，可以实现对液滴蒸发和颗粒沉积过程的有效控制，从而形成多样的非圆形定向梯度沉积图案。

本研究揭示了软表面的拉伸和刚度对液滴蒸发和沉积行为的影响，研究结果不仅丰富了我们对液滴湿润和蒸发动力学的理解，也为相关微纳米制造、打印技术和新型功能材料的开发启发了新思路。

研究结果以“How Droplets Dry on Stretched Soft Substrates”为题发表在ACS Nano（Nature Index和中国科学院一区TOP）杂志上，并被选为Supplementary Cover，青海盐湖所赵彬钰研究员为通讯作者，合作单位包括德国莱布尼茨高分子所、空客集团（Airbus）研究技术中心、电子科技大学、西南交通大学。该研究得到了青海省十大国家级创新平台项目、中国科学院引进人才青年项目、青海省“昆仑英才·高端创新创业人才”计划项目，及德国研究基金会DFG项目的支持。

文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c15724

微液滴在未拉伸和拉伸的PDMS表面蒸发的过程快照和最终的沉积图案

ACS Nano Supplementary Cover

审核：刘忠