了解具有不同介电常数的两种介质界面上的纳米尺度相互作用对于控制许多环境和生物过程以及提高储能设备的效率至关重要。

近日，美国西北大学Monica Olvera de la Cruz报道了由于介电失配引起的极化效应对限制在两个带电表面之间的聚电解质溶液的双层结构具有显著的影响。

文章要点

1）研究发现，在限制面上吸附的聚电解质双层的静电势随着表面电荷密度的增加而降低，表明存在负的微分电容。此外，在极化效应的存在下，存储在双层结构中的静电能量随着电荷放大的增加而增强，电荷放大是由于在同电荷表面上吸收的离子。

2）由于受限聚电解质的构象熵、带电物种之间的库仑相互作用和介电常数较低的表面的排斥力之间的相互作用，所有重要的双层特性（例如电荷放大，能量存储和微分电容）在很大程度上取决于聚电解质主链的柔韧性和溶剂质量。

Debarshee Bagchi, et al, Surface polarization effects in confined polyelectrolyte solutions, Proceedings of the National Academy of Sciences, 2020

DOI: 10.1073/pnas.2007545117

https://www.pnas.org/content/early/2020/07/31/2007545117