ナノスケール材料：毛管凝縮の限界を探る

毛管凝縮は、蒸気（通常は水）が、普通なら蒸発すると予想される条件下で、物質の細孔（または毛管）に吸着して液体として集まるなじみ深い過程である。毛管現象は、さまざまな地質学的な状況や実用的な状況で起こり、そうした状況と関連がある。19世紀に見いだされたケルビン方程式は、飽和蒸気圧の変化と凝縮した液体相上のメニスカスの曲率を関係付けるもので、毛管現象をうまく記述するが、毛管のサイズが蒸気分子のサイズまで小さくなると破綻すると予想されている。今回Q Yangたちは、二次元結晶の集合体を用いて原子スケールの毛管を明確に規定して形成した後、その内部の凝縮を測定することによって、この限界領域を探っている。いささか意外なことに、ケルビン方程式の予測はこうした極端な条件下でも、偶然ではあるが、観測結果をうまく記述するようである。こうした微小スケールでは、毛管壁の弾性変形がますます重要になる。

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