铁电材料上水滴的纳米尺度可视化与接触角分析

纳米级润湿现象研究新方法：通过非接触AFM结合温度控制冷凝技术，诱导亲水表面自发形成稳定水滴，实现高分辨率接触角定量分析。成功揭示LiTaO3晶体极化方向依赖的纳米接触角差异（传统宏观方法无法检测），并拓展至NiFeLDH催化剂纳米颗粒的润湿可视化。显著提升纳米界面分析精度与普适性。

理解纳米尺度上的润湿现象对于评估功能性材料的界面特性至关重要。然而，传统的接触角测量方法缺乏捕捉纳米级特征所需的分辨率，而现有的纳米尺度测量方法在技术上仍然较为复杂或间接。在这里，我们提出了一种直接可视化方法，该方法结合了非接触式原子力显微镜（AFM）、温度控制的冷凝过程以及逐像素的接触角映射技术。通过控制样品台的温度来诱导亲水表面上水滴的自发形成，我们实现了高分辨率的成像和接触角的定量分析。将这种方法应用于铁电钽酸锂（LiTaO₃）材料后，我们发现了纳米尺度上的极化依赖性接触角差异，这种差异用传统的宏观静态测量方法是无法检测到的。此外，我们还通过观察单个亚微米级镍铁层状双氢氧化物（NiFeLDH）催化剂颗粒上的纳米级水滴，进一步证明了该方法的广泛应用性。这种方法提高了纳米尺度润湿特性的测量精度和普适性，为各种功能性材料的界面分析开辟了新的可能性。