浸没式气体捕获微织构的方向性润湿
软凝聚态物质
2024-01-19 v1
摘要
众多自然和工业过程涉及当粗糙或图案化表面浸没于水下时气体/空气的自发捕获。随着润湿转变的发生，气体扩散进入水中，导致完全充水状态。然而，标准的润湿模型未考虑微织构的形貌。换言之，尚不清楚排列成一维线或二维（圆形或方形）晶格的 n 个空穴的寿命是否与单个零维空穴相同。为此，我们追踪了捕获在一维和二维晶格中的气袋随时间变化的命运，并将其与相应零维空穴中的润湿转变进行了比较。有趣的是，一维和二维阵列中的润湿转变表现出方向性：最外层空穴中的气体最先流失，而最内层空穴最后被水填充。本质上，微织构的空间组织为最内层空穴的气体流失提供了屏蔽作用，我们将其作为微织构间距、表面密度、维度和静水压力的函数进行了探测。这些发现增进了我们对微织构中润湿转变的理解，并启发设计表面织构以保护电子设备免受液体侵入。
引用
@article{arxiv.2401.09463,
title = {Directional Wetting of Submerged Gas-entrapping Microtextures},
author = {Sankara Narayana Moorthi Arunachalam and Himanshu Mishra},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.09463},
year = {2024}
}