【为什么肥皂🧼沾了水会很光滑】这一现象的主要成因是分子吸附:肥皂分子是一种表面活性剂,它一端亲水,一端疏水,容易在固体表面吸附并排列成单层或者多层——比如说在打湿的情况下用手拿肥皂的话,就会在手表面形成这种吸附层。
而此时,考虑发生摩擦的界面,就变成了表面活性剂分子层之间的摩擦,这就导致了摩擦的显著降低。这一现象就是“边界润滑”的典型情形。由于这里只是说肥皂“沾了水”,那就说明没有在边界形成较厚的液膜,这种原因就占据了主导。
当然如果水再多一些,那么就需要考虑另一种机制——水化润滑:在水介质下,带极性/带电基团周围会形成紧密的水合层。这些高度有序且难以压缩的水合层能作为极薄但极低摩擦的润滑界面,这个机制在吸附层已经形成之后,会进一步降低摩擦。
如果水继续增多,那么这时的摩擦行为就会进入流体润滑区,滑动的阻力由液体的粘性提供而不是固体的摩擦,这时只要界面处的液体膜够厚,就会很滑。当然还有值得一提的一点是,湿肥皂的表面被水软化,其表面的凹凸不平的地方会被水和散出的肥皂分子“填平”,也会一定程度地降低摩擦,但是相比于主要的两种机制影响要小。
如果肥皂是干燥的,接触时也没有足够的水的介入,那么肥皂分子就被固化锁死,无法自由移动来适应接触面,以上的机制都无法实现,导致我们摸干燥的肥皂时没有滑的感觉。(中科院物理所)中国科普博览