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  當(dāng)兩個(gè)物體接觸后，需要克服它們之間的粘附作用才能將其分開(kāi)，分離過(guò)程中所需要的臨界力這也被稱(chēng)為分離力或脫粘力。對(duì)于薄膜材料而言，粘附作用引起的分離力十分重要，這是因?yàn)楸∧ぞ哂休^高的柔性和較大的比表面積。其實(shí)，薄膜體系在自然界和工程應(yīng)用中的功能實(shí)現(xiàn)與對(duì)其分離力的有效控制密切相關(guān)。相關(guān)場(chǎng)景包括：在用膠帶封閉傷口、薄膜基柔性電子器件的生產(chǎn)、在微機(jī)電系統(tǒng)中防止粘連，或者在細(xì)胞吸收靶向納米藥物顆粒等，薄膜的粘附作用或分離力都起著至關(guān)重要的作用。得益于高精度儀器的快速發(fā)展，人們可以輕易的測(cè)量從微米到亞納米級(jí)厚度（包括高分子膜、細(xì)胞膜、原子層等）薄膜的分離力都，但目前缺乏對(duì)薄膜體系粘附力學(xué)和接觸力學(xué)的理論理解，導(dǎo)致現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)難以根據(jù)測(cè)量的分離力來(lái)解讀背后物理參數(shù)。

  近期，北京大學(xué)工學(xué)院戴兆賀研究員團(tuán)隊(duì)及其合作者通過(guò)研究微球從最薄的薄膜-石墨烯進(jìn)行分離的過(guò)程，發(fā)現(xiàn)隨著薄膜張力的增大，所需要的分離力也會(huì)增加（圖1）。這一現(xiàn)象與日常生活感知和宏觀薄膜粘附分離力測(cè)試結(jié)果相矛盾（圖2）。具體而言，生活經(jīng)驗(yàn)可能會(huì)讓我們錯(cuò)誤的感知手指更容易與張緊的膠帶分離，而針對(duì)宏觀PDMS薄膜的測(cè)試表面分離力并不依賴(lài)于薄膜張力。

圖2. 宏觀黏附測(cè)試表明分離力不具有薄膜張力依賴(lài)性

圖3. 彈性納米薄膜中“越硬越粘”行為的物理機(jī)制。

圖4. 彈性納米薄膜中的宏、微觀粘附行為的轉(zhuǎn)變。

  原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.4c05309?articleRef=control