波纹超疏水表面上从Wenzel态到Cassie-Baxter态的完全可逆转变
软凝聚态物质
2009-11-04 v1 材料科学
流体动力学
摘要
纹理表面上的液滴根据其润湿状态表现出不同的动力学行为。当它们由复合固-液-气界面支撑时(Cassie-Baxter态),液滴具有极高的移动性;而当它们完全润湿纹理表面时(Wenzel态),液滴则不可移动。通过在这两种状态之间可逆切换,将有可能实现对流体动力学的大幅控制。不幸的是,这些润湿转变通常受到表面能垒的阻碍。我们在此展示了一种新颖而简单的设计范式,即采用具有适当纵横比的平行沟槽,通过施加电润湿,可以实现受控、无垒且可逆的润湿状态切换。我们报告了对Wenzel态(塌缩态)和Cassie-Baxter态(悬浮态)之间可逆转变的无垒动力学路径的直接观测,并提出了一个解释这些转变的理论,包括详细的格子玻尔兹曼模拟。
引用
@article{arxiv.0911.0016,
title = {Fully reversible transition from Wenzel to Cassie-Baxter states on corrugated superhydrophobic surfaces},
author = {R. J. Vrancken and H. Kusumaatmaja and K. Hermans and A. M. Prenen and O. Pierre-Louis and C. W. M. Bastiaansen and D. J. Broer},
journal= {arXiv preprint arXiv:0911.0016},
year = {2009}
}
备注
24 pages, 5 figures, To appear in Langmuir. The supporting movies can be found at: http://www.mpikg-golm.mpg.de/th/people/halim/movies/