Effect of hydrated ions and wettability on ice friction

润湿 离子 材料科学 复合材料 化学工程 纳米技术 化学 工程类 有机化学
作者
Chang Dong,Yu Liu,Tianyi Han,Xue Zhou,Yanan Meng,Yü Tian,Liran Ma
出处
期刊:Friction [Springer Nature]
被引量:1
标识
DOI:10.26599/frict.2025.9440972
摘要

Ice friction is a vital phenomenon in both fundamental research and practical applications. However, one unsolved puzzle regarding ice friction is the effect of hydrated ions and wettability on its tribological properties. Here, we report the discovery of the extent of hydrated ions, different surface wettability and their combination on ice friction. By selecting the type and concentration of ions, the coefficients of ice friction were reduced over 70 percent. Experimental spectra, low-field nuclear magnetic resonance (LF-NMR), density functional theory (DFT) calculations, and Molecular dynamics (MD) simulations demonstrated that the addition of ions could break the H-bonds. For negatively charged surfaces, cations play an important role in ice friction. Ionic ice had a lower friction coefficient because of hydration repulsive force and more free water molecules produced by H-bond breaking. Wettability regulates ice friction coefficients by changing the adhesion between water-solids, and hydrophilic surface exhibited stronger adhesion force. Regulation of surface wettability can modulate ice friction by about 20 percent. The effect of regulating wettability to modulate ice friction coefficient is relatively weak comparing with hydrated ions. This study provides guidance for the selection of ions and surface wettability to modulate ice friction.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
daling完成签到,获得积分10
1秒前
yiduo发布了新的文献求助10
1秒前
JamesPei应助景景景采纳,获得10
1秒前
libaomi完成签到,获得积分10
1秒前
此时发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
3秒前
CodeCraft应助夏侯初采纳,获得10
3秒前
田様应助少夫人采纳,获得10
4秒前
思源应助gugugaga采纳,获得10
4秒前
4秒前
三石完成签到 ,获得积分10
5秒前
wmq1546完成签到,获得积分10
5秒前
7秒前
大模型应助俭朴老五采纳,获得10
7秒前
奔跑应助jlw采纳,获得10
7秒前
倪13发布了新的文献求助10
8秒前
巴豆醇发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
无花果应助生动的千柳采纳,获得10
8秒前
better完成签到 ,获得积分10
9秒前
甜蜜咖啡豆完成签到,获得积分10
9秒前
奥比岛高手完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
紫杉完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
鼠子发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
邱qqqq发布了新的文献求助10
11秒前
烟花应助丰富卿采纳,获得10
11秒前
pharmren完成签到,获得积分10
11秒前
bingbing发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
melonlemon发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
dayuernihao完成签到,获得积分10
14秒前
男男发布了新的文献求助10
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Römisch-Germanische Forschungen 1000
APA handbook of comparative psychology: Basic concepts, methods, neural substrate, and behavior 1000
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
The Analytical and Numerical Solution of Electric and Magnetic Fields 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7608807
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9184522
关于积分的说明 19673476
捐赠科研通 7182685
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3270079
关于科研通互助平台的介绍 2433767
邀请新用户注册赠送积分活动 2264562