Ion-specific ice provides a facile approach for reducing ice friction

离子 冰淇淋 化学 天体生物学 环境科学 有机化学 物理 食品科学
作者
Chang Dong,Yuan Liu,Yanan Meng,Shaonan Du,Shicai Zhu,Yu Tian,Liran Ma
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier BV]
卷期号:675: 451-460 被引量:6
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2024.07.015
摘要

Ice friction plays a crucial role in both basic study and practical use. Various strategies for controlling ice friction have been developed. However, one unsolved puzzle regarding ice friction is the effect of ion–ice interplay on its tribological properties. Here, we conducted ice friction experiments and summarized specific effects of hydrated ions on ice friction. By selecting cation and anions, the coefficient of ice friction can be reduced by more than 70 percent. Experimental spectra, low-field nuclear magnetic resonance (LF-NMR), density functional theory (DFT) calculations, and Molecular dynamics (MD) simulations demonstrated that the addition of ions could break the H-bonds in water. The link between the charge density of ions and the coefficients of ice friction was revealed. A part of the ice structure was changed from an ice-like to a liquid-like interfacial water structure with the addition of ions. Lower charge density ions led to weaker ionic forces with the water molecules in the immobilized water layer, resulting in free water molecules increasing in the lubricating layer. This study provides guidance for preparing ice-making solutions with low friction coefficients and a fuller understanding of the interfacial water structure at low temperatures.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
酷波er应助牙牙乐采纳,获得10
13秒前
小鱼崽完成签到 ,获得积分10
14秒前
百事菀漾漾完成签到 ,获得积分10
20秒前
雨辰完成签到 ,获得积分10
20秒前
24秒前
动听冰淇淋完成签到,获得积分10
26秒前
scitester发布了新的文献求助10
30秒前
独特的高山完成签到 ,获得积分10
35秒前
科研通AI6.2应助慧子采纳,获得10
38秒前
reece完成签到 ,获得积分10
40秒前
scitester完成签到,获得积分10
41秒前
53秒前
MM完成签到 ,获得积分10
53秒前
励志发SCI完成签到 ,获得积分10
54秒前
橙橙完成签到 ,获得积分10
56秒前
慧子发布了新的文献求助10
58秒前
黑眼圈完成签到 ,获得积分10
1分钟前
HarryYang完成签到 ,获得积分10
1分钟前
村上春树的摩的完成签到 ,获得积分10
1分钟前
陈陈完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
水本无忧87完成签到,获得积分10
1分钟前
11完成签到,获得积分20
1分钟前
一减完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科研通AI6.4应助若菲采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
老实的小天鹅完成签到 ,获得积分10
1分钟前
冷傲纸鹤完成签到 ,获得积分10
1分钟前
启程牛牛完成签到,获得积分10
1分钟前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得20
1分钟前
小鱼女侠完成签到 ,获得积分10
1分钟前
ZouDeren完成签到 ,获得积分10
1分钟前
个性的小笼包完成签到,获得积分10
1分钟前
乂氼完成签到 ,获得积分10
1分钟前
btcat完成签到,获得积分0
1分钟前
乐观之瑶完成签到 ,获得积分20
1分钟前
js完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Summer完成签到 ,获得积分10
1分钟前
海上森林的一只猫完成签到 ,获得积分10
1分钟前
11完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
基于锂离子电池正极材料回收的绿色溶剂开发及工程化应用研究 500
Auslegungsgeschichte 500
Transdermal drug delivery systems market size report 500
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7640566
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9213611
关于积分的说明 19763594
捐赠科研通 7206425
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3276110
关于科研通互助平台的介绍 2437757
邀请新用户注册赠送积分活动 2273548