冻结-熔化介导的液滴在凝结条件下的脱湿转变
软凝聚态物质
2026-02-03 v1 流体动力学
摘要
超疏水表面的水排斥性能使其在许多应用中具有前景。然而，在某些极端环境下，如高湿度和低温，表面上的凝结是不可避免的，这会导致表面超疏水性的丧失。本研究提出了一种冻结-熔化策略，以实现从 Wenzel 状态向 Cassie-Baxter 状态的脱湿转变。该方法要求通过降低基板温度来冻结液滴，然后通过加热基板来熔化液滴。首先分析了在凝结条件下从 Cassie-Baxter 状态向 Wenzel 状态的液滴-表面相互作用转变。比较了两种类型的超疏水表面，即单尺度纳米结构超疏水表面和分层微-纳米结构超疏水表面，并分析了它们对液滴静态接触态和冲击过程的影响。通过探讨表面微/纳米结构的差异，分析了脱湿转变的机制，并将其归因于超疏水表面的独特结构和强度。这一发现将丰富我们对液滴-表面相互作用（涉及相变）的理解，并在设计超疏水表面的应用前景方面具有重要意义。
引用
@article{arxiv.2602.01565,
title = {Freezing-Melting Mediated Dewetting Transition for Droplets on Superhydrophobic Surfaces with Condensation},
author = {Jiawang Cui and Tianyou Wang and Zhizhao Che},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.01565},
year = {2026}
}