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Force exerted by a nanoscale capillary water bridge between two planar substrates
Indexado
WoS WOS:000374786300058
Scopus SCOPUS_ID:84966930061
DOI 10.1039/C6CP00520A
Año 2016
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



Molecular dynamics simulation of a nanoscale capillary water bridge between two planar substrates is used to determine the resulting force between the substrates without arbitrariness regarding geometry and location of the free surface of the bridge. The substrates are moderately hydrophilic. The force changes continuously as the separation between the substrates changes except for small gaps where it becomes discontinuous because the bridge is unable to adopt stable configurations at any distance apart. Further exploration of the bridge and the force as the substrates approach each other reveals an underlying oscillatory force with an increasing repulsive component at separation distances equivalent to few water molecules. According to the average number of hydrogen bonds per water molecule (HBN), at very small gap sizes, water molecules which are very close to the surfaces are unable to maximize HBN thus contributing to the repulsive force. Our simulation results of force versus gap size agree with calculations based on other methods, some very different, and also reproduce the typical magnitude of the experimental force. Finally, a macroscopic force balance correctly describes the force-distance curve except for bridges constituted of water layers only.

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Disciplinas de Investigación



WOS
Chemistry, Physical
Physics, Atomic, Molecular & Chemical
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Sin Disciplinas
SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



Muestra la distribución de colaboración, tanto nacional como extranjera, generada en esta publicación.


Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 VALENZUELA-GONZALEZ, GERSON ESTEBAN Hombre Universidad de Concepción - Chile
2 SAAVEDRA-MOLINA, JORGE HERNAN Hombre Universidad del Bío Bío - Chile
3 ROZAS-SOTO, ROBERTO Hombre Universidad del Bío Bío - Chile
4 TOLEDO-RAMIREZ, PEDRO GONZALO Hombre Universidad de Concepción - Chile

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Origen de Citas Identificadas



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Citas identificadas: Las citas provienen de documentos incluidos en la base de datos de DATACIENCIA

Citas Identificadas: 30.0 %
Citas No-identificadas: 70.0 %

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Citas identificadas: Las citas provienen de documentos incluidos en la base de datos de DATACIENCIA

Citas Identificadas: 30.0 %
Citas No-identificadas: 70.0 %

Financiamiento



Fuente
Universidad de Concepción
CONICYT-Chile
Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica
University of Concepción
Centro CRHIAM
Ministerio de Educacion, Gobierno de Chile
Ministerio de Educación, Gobierno de Chile
University of Concepci?n
Centro CRHIAM Project Conicyt/Fondap
Red Doctoral REDOC.CTA, MINEDUC Grant

Muestra la fuente de financiamiento declarada en la publicación.

Agradecimientos



Agradecimiento
GEV thanks the University of Concepcion and CONICYT-Chile for graduate student fellowships. We thank Red Doctoral REDOC.CTA, MINEDUC Grant UCO1202 and Centro CRHIAM Project Conicyt/Fondap-15130015 for their financial support. GEV and JHS thank Centro CRHIAM for a postdoctoral fellowship position.
GEV thanks the University of Concepción and CONICYT-Chile for graduate student fellowships. We thank Red Doctoral REDOC.CTA, MINEDUC Grant UCO1202 and Centro CRHIAM Project Conicyt/Fondap-15130015 for their financial support. GEV and JHS thank Centro CRHIAM for a postdoctoral fellowship position.

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