Home
| VOLUME 122 (2025) | ISSUE 9 | PAGE 554 |
|---|
|
Метастабильные состояния, гистерезис и медленная динамика на водном интерфейсе стекла, выявленные с помощью микроскопии генерации второй гармоники1)
И. А. Ковалев+*, И. Ю. Еремчев*, Д. Рёзел× 2), М. Ю. Еремчев* 3)
+Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики", 101000 Москва, Россия *Троицкое обособленное подразделение физического института имени П. Н. Лебедева РАН, 108840 Троицк, Москва, Россия ×École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), CH-1015 Lausanne, Switzerland
Abstract
Интерфейсы стекло/вода лежат в основе электрокинетики, микрофлюидики и множества экспериментов в области физики и биофизики. Однако, несмотря на их повсеместное распространение, их молекулярная структура и электростатические свойства в условиях потока остаются слабо изученными. В данной работе использовалась микроскопия генерации второй гармоники в сочетании со спектроскопией комбинационного рассеяния света для прямого отслеживания динамики поверхностного потенциала водного интерфейса стекла при циклическом изменении pH. Показано возникновение гистерезиса в скорости релаксационных процессов на поверхности стекла при скачкообразных изменениях pH раствора. Эксперименты с циклическими изменениями pH показали, что интерфейс стекла может занимать множество метастабильных зарядовых состояний, при которых поверхностный потенциал постепенно изменяется от -110 мВ до -25 мВ. Такое зависящее от предыстории поведение имеет важное значение в биофизике и физике конденсированных сред, где одиночные молекулы, наноразмерные кристаллы и клетки могут подвергаться влиянию поверхностного потенциала от стеклянных подложек. |