本發(fā)明涉及固液界面控制，尤其涉及一種固液界面阻力控制方法、裝置、設(shè)備、存儲介質(zhì)及產(chǎn)品。

背景技術(shù)：

1、固液界面滑移現(xiàn)象在眾多應(yīng)用領(lǐng)域中具有重要意義，特別是在微納流體器件、水下高速航行體及高效潤滑系統(tǒng)中，是固液界面摩擦阻力的重要特征。

2、在一些示例性的技術(shù)中，固液界面摩擦阻力控制方法大多依賴于界面化學(xué)修飾和表面微納結(jié)構(gòu)的設(shè)計。其中，界面化學(xué)修飾通過改變固體表面的化學(xué)性質(zhì)，如疏水性或親水性，以影響液體在界面上的滑移與摩擦行為。表面微納結(jié)構(gòu)的設(shè)計則通過在固體表面構(gòu)造微米或納米尺度的粗糙結(jié)構(gòu)來調(diào)控界面滑移和阻力。在另一些示例性的技術(shù)中，應(yīng)用二維材料（如石墨烯、二硫化鉬等）優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì)、低粗糙度和獨(dú)特的電子性質(zhì)，實(shí)現(xiàn)固液界面的摩擦阻力控制。

3、上述技術(shù)中，界面化學(xué)修飾和表面微納結(jié)構(gòu)的設(shè)計往往受限于材料本身的物理化學(xué)性質(zhì)和制備工藝的復(fù)雜性。二維材料的應(yīng)用大多集中在靜態(tài)或準(zhǔn)靜態(tài)條件下，不能很好適配動態(tài)滑移和阻力調(diào)控機(jī)制。因此，現(xiàn)有的固液界面阻力控制的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種固液界面阻力控制方法、裝置、設(shè)備、存儲介質(zhì)及產(chǎn)品，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中現(xiàn)有的固液界面阻力控制的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性較差的缺陷，實(shí)現(xiàn)了固液界面阻力精確控制，提高了固液界面阻力控制的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

2、本發(fā)明提供一種固液界面阻力控制方法，包括：通過多次摩擦阻力檢測實(shí)驗(yàn)，獲得摩擦阻力檢測數(shù)據(jù)集，其中，所述摩擦阻力檢測數(shù)據(jù)集包括多條檢測數(shù)據(jù)，每條檢測數(shù)據(jù)包括低粗糙度表面的水滑移長度、低粗糙度表面的電勢參考值以及固液界面的電子耗散信息；根據(jù)所述摩擦阻力檢測數(shù)據(jù)集，建立所述低粗糙度表面的水滑移長度、所述低粗糙度表面的電勢參考值和所述固液界面的電子耗散信息之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系；根據(jù)固液界面的目標(biāo)摩擦阻力，確定低粗糙度表面的目標(biāo)水滑移長度；根據(jù)所述低粗糙度表面的水滑移長度、所述低粗糙度表面的電勢參考值和所述固液界面的電子耗散信息之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，確定所述低粗糙度表面的目標(biāo)水滑移長度所對應(yīng)的，低粗糙度表面的目標(biāo)電勢參考值和固液界面的目標(biāo)電子耗散信息；將低粗糙度表面的電勢參考值和固液界面的電子耗散信息分別調(diào)節(jié)為所述低粗糙度表面的目標(biāo)電勢參考值和所述固液界面的目標(biāo)電子耗散信息，以將固液界面的摩擦阻力調(diào)節(jié)為所述固液界面的目標(biāo)摩擦阻力。

3、根據(jù)本發(fā)明提供的一種固液界面阻力控制方法，所述通過多次摩擦阻力檢測實(shí)驗(yàn)，獲得摩擦阻力檢測數(shù)據(jù)集，包括：對于每次摩擦阻力檢測實(shí)驗(yàn)，制備表面修飾單分子層的sio2/si基底；從低粗糙度材料的晶體上通過機(jī)械剝離法，將單層的低粗糙度材料剝離至藍(lán)膜膠帶上；通過干法轉(zhuǎn)移法將所述單層的低粗糙材料轉(zhuǎn)移至表面修飾單分子層的sio2/si基底上，以使所述單層的低粗糙材料與所述表面修飾單分子層的sio2/si基底直接接觸從而產(chǎn)生電子云偏移的誘導(dǎo)效應(yīng)，形成表面修飾單分子層的sio2/si基底上的低粗糙度表面；制備第一膠體探針和第二膠體探針；通過第一膠體探針在原子力顯微鏡上測量得到所述低粗糙度表面的水滑移長度；通過第二膠體探針在原子力顯微鏡上測量得到所述低粗糙度表面的電勢參考值；采用自制動態(tài)固液界面發(fā)生裝置，形成所述固液界面；通過光譜技術(shù)對所述固液界面進(jìn)行檢測，獲得所述固液界面的電子耗散信息。

4、根據(jù)本發(fā)明提供的一種固液界面阻力控制方法，?所述通過第一膠體探針在原子力顯微鏡上測量得到所述低粗糙度表面的水滑移長度，包括：用微注射器吸取單位體積的去離子水，滴到所述低粗糙度表面上；將所述第一膠體探針的針尖完全浸沒到去離子水中，并使用所述第一膠體探針以第一預(yù)設(shè)速度快速接近所述低粗糙度表面，測量獲得此過程中的法向力與分離距離的第一關(guān)系曲線；所述分離距離為所述第一膠體探針與所述低粗糙度表面之間的距離；根據(jù)所述第一關(guān)系曲線，對所述第一預(yù)設(shè)速度和所述法向力的比值與分離距離的關(guān)系進(jìn)行線性擬合，擬合得到第二關(guān)系曲線；將所述第二關(guān)系曲線在分離距離軸上的截距，作為所述低粗糙度表面的水滑移長度。

5、根據(jù)本發(fā)明提供的一種固液界面阻力控制方法，?所述通過第二膠體探針在原子力顯微鏡上測量得到所述低粗糙度表面的電勢參考值，包括：用微注射器吸取單位體積的去離子水，滴到所述低粗糙度表面上；將所述第二膠體探針的針尖完全浸沒到去離子水中，并使用所述第二膠體探針以第二預(yù)設(shè)速度低速接近所述低粗糙度表面，測量獲得此過程中的法向力與分離距離的第三關(guān)系曲線；基于dlvo力表達(dá)式和所述第三關(guān)系曲線，計算獲得所述低粗糙度表面的電勢參考值。

6、根據(jù)本發(fā)明提供的一種固液界面阻力控制方法，?所述通過光譜技術(shù)對所述固液界面進(jìn)行檢測，獲得所述固液界面的電子耗散信息，包括：通過自制動態(tài)固液界面發(fā)生裝置中的蠕動泵控制所述低粗糙度表面上的去離子水的流速；通過光譜檢測技術(shù)，檢測獲得相應(yīng)流動情況下的光譜；根據(jù)所述光譜分析獲得所述固液界面的電子耗散信息。

7、根據(jù)本發(fā)明提供的一種固液界面阻力控制方法，?所述根據(jù)所述摩擦阻力檢測數(shù)據(jù)集，建立所述低粗糙度表面的水滑移長度、所述低粗糙度表面的電勢參考值和所述固液界面的電子耗散信息之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系之前，所述方法還包括：對所述摩擦阻力檢測數(shù)據(jù)集進(jìn)行預(yù)處理，所述預(yù)處理包括以下至少一項(xiàng)：數(shù)據(jù)清洗、異常值處理、缺失值填充以及歸一化處理。

8、本發(fā)明還提供一種固液界面阻力控制裝置，包括：檢測模塊，用于通過多次摩擦阻力檢測實(shí)驗(yàn)，獲得摩擦阻力檢測數(shù)據(jù)集，其中，所述摩擦阻力檢測數(shù)據(jù)集包括多條檢測數(shù)據(jù)，每條檢測數(shù)據(jù)包括低粗糙度表面的水滑移長度、低粗糙度表面的電勢參考值以及固液界面的電子耗散信息；建立模塊，用于根據(jù)所述摩擦阻力檢測數(shù)據(jù)集，建立所述低粗糙度表面的水滑移長度、所述低粗糙度表面的電勢參考值和所述固液界面的電子耗散信息之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系；第一確定模塊，用于根據(jù)固液界面的目標(biāo)摩擦阻力，確定低粗糙度表面的目標(biāo)水滑移長度；第二確定模塊，用于根據(jù)所述低粗糙度表面的水滑移長度、所述低粗糙度表面的電勢參考值和所述固液界面的電子耗散信息之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，確定所述低粗糙度表面的目標(biāo)水滑移長度所對應(yīng)的，低粗糙度表面的目標(biāo)電勢參考值和固液界面的目標(biāo)電子耗散信息；調(diào)節(jié)模塊，用于將低粗糙度表面的電勢參考值和固液界面的電子耗散信息分別調(diào)節(jié)為所述低粗糙度表面的目標(biāo)電勢參考值和所述固液界面的目標(biāo)電子耗散信息，以將固液界面的摩擦阻力調(diào)節(jié)為所述固液界面的目標(biāo)摩擦阻力。

9、本發(fā)明還提供一種電子設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運(yùn)行的計算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述程序時實(shí)現(xiàn)如上述任一種所述固液界面阻力控制方法。

10、本發(fā)明還提供一種非暫態(tài)計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機(jī)程序，該計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)如上述任一種所述固液界面阻力控制方法。

11、本發(fā)明還提供一種計算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計算機(jī)程序，所述計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)如上述任一種所述固液界面阻力控制方法。

12、本發(fā)明提供的固液界面阻力控制方法、裝置、設(shè)備、存儲介質(zhì)及產(chǎn)品，通過多次摩擦阻力檢測實(shí)驗(yàn)，獲得摩擦阻力檢測數(shù)據(jù)集，并根據(jù)摩擦阻力檢測數(shù)據(jù)集，建立低粗糙度表面的水滑移長度、低粗糙度表面的電勢參考值和固液界面的電子耗散信息之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。實(shí)際中，固液界面的摩擦阻力與低粗糙度表面的水滑移長度具有對應(yīng)關(guān)系；因此，在需要調(diào)節(jié)固液界面的摩擦阻力時，根據(jù)固液界面的目標(biāo)摩擦阻力，確定低粗糙度表面的目標(biāo)水滑移長度；進(jìn)一步的，根據(jù)低粗糙度表面的水滑移長度、低粗糙度表面的電勢參考值和固液界面的電子耗散信息之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，確定低粗糙度表面的目標(biāo)水滑移長度所對應(yīng)的，低粗糙度表面的目標(biāo)電勢參考值和固液界面的目標(biāo)電子耗散信息；將低粗糙度表面的電勢參考值和固液界面的電子耗散信息分別調(diào)節(jié)為低粗糙度表面的目標(biāo)電勢參考值和固液界面的目標(biāo)電子耗散信息，即可將固液界面的摩擦阻力控制為固液界面的目標(biāo)摩擦阻力。由此可知，本發(fā)明的方案，提高了固液界面阻力控制的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。