AI dan Masalah-Masalah Sulit Dunia · Kimia & material · arXiv · 2026-10-21
Pembasahan Grafena yang Bergantung pada Regangan
Judul asli: Strain-Dependent Wetting of Graphene
Bagaimana air membasahi grafena sangat penting untuk memprediksi dan mengendalikan perilakunya dalam aplikasi nanofluidik, sensorik, dan energi, namun pengukuran sudut kontak secara eksperimental untuk grafena yang berdiri bebas mencakup rentang yang lebar tanpa ada konsensus. Dengan menggunakan potensial berbasis machine learning dengan akurasi ab initio, para penulis memberikan prediksi first-principles tingkat atom untuk sudut kontak yang bersifat lemah hidrofilik sebesar 72.1 ± 1.5°, dan mengungkap bahwa pembasahan sangat sensitif terhadap regangan mekanik: regangan tarik membuat grafena jauh lebih sedikit hidrofilik, sementara regangan tekan menimbulkan riak koheren di sekitar tetesan yang menyebabkan pembasahan anisotropik yang menonjol serta histeresis sudut kontak. Hasil ini menunjukkan bahwa keterbasahan membran 2D ditentukan oleh morfologi dinamis serta kimia, yang mengisyaratkan regangan mekanik sebagai jalur praktis untuk mengendalikan pembasahan dalam teknologi nanomaterial 2D.