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一个简单的实验有助于解释为什么当水接触到疏水性表面时就会带电。
一个多世纪以来，科学家们一直对水与憎水或疏水材料（如石蜡、油类、气泡和全氟膜和片材）接触时的电化现象感到困惑。其发生的机理还在讨论中，还没有定论。现在，阿卜杜拉国王科技大学（KAUST）的一个科学家团队解开了水、疏水性和环境因素在这个过程中的作用。这一基础性贡献可以支持开发更好的微流控和纳米流控设备，以及产生清洁能源。
疏水性表面相当普遍，博士生和该研究的主要作者JamilyaNauruzbayeva说。例如，聚丙烯和全氟移液器，管子，涂层和膜是许多基础科学和工程应用的疏水性表面。因此，了解哪些机制对改善它们和开发新的机制很重要。
构思并领导这项研究的HimanshuMishra说，他已经思考这个问题五年多了。探测水的表面是一项非常困难的工作，因为界面的厚度达到了分子尺度，任何实验技术都无法明确地探测到。
多年来，通过实验和理论，已经提出了好几个不同的因素和机制，这些因素包括：水分子的双极性；界面水分子和疏水体之间的瞬时电荷转移；大气中二氧化碳在水中的溶解；以及水的固有离子（即氢氧化物和氢离子）的界面积累。
Mishra和他的学生与CarlosSantamarina合作设计实验，以解开水、其离子和pH值、表面的疏水性以及环境因素（如相对湿度和CO2含量）的作用。
他们利用平行板电容器，展示了疏水性毛细管形成的垂体液滴对均匀电场的反应。它们的重量和电力之间的竞争使垂体液滴倾斜，从而揭示了它们的电荷。
接下来，他们利用一个能够测量电荷到几个电子的测电计来测量从水滴被抽出的水池中的电荷。他们发现，当使用疏水性的毛细管抽取水滴时，水池会获得一个相等且相反的负电荷。而使用玻璃毛细管则不会出现这种情况。
从这些实验结果中，我们可以推断出这些疏水表面携带负表面电荷，即使在空气中也是如此，这是很反常的，Nauruzbayeva解释道。当表面插入水中时，正离子被吸引向它，而负离子被排斥。疏水性确保了液体从表面离开时不会留下薄膜。
这一发现源于对科学概念的深刻理解，再加上简单的科学实验，Santamarina说。Mishra也同意这一观点，他总结道：我们的贡献在于它的简单性。
论文标题为《Electrificationatwater–hydrophobeinterfaces》。
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