Molecular investigation of the wettability of rough surfaces using molecular dynamics simulation

润湿 分子动力学 表面光洁度 化学物理 表面粗糙度 粘附 接触角 材料科学 工作(物理) 表面能 分子 基质(水族馆) 扩散 纳米技术 石墨 化学 复合材料 计算化学 热力学 有机化学 地质学 物理 海洋学
作者
Hamzeh Yaghoubi,Masumeh Foroutan
出处
期刊:Physical Chemistry Chemical Physics [The Royal Society of Chemistry]
卷期号:20 (34): 22308-22319 被引量:32
标识
DOI:10.1039/c8cp03762k
摘要

In the present study, a computational investigation on the effect of surface roughness on the wettability behavior of water nanodroplets has been performed via molecular dynamics simulation. To fabricate the roughness, several grooves with different depths and widths were considered on the top layer(s) of graphite. Free energy analysis indicates that surface roughness reduces the solid-liquid adhesion and the work done for the removal of the nanodroplet from the solid surface. This reduction increases with an increase in both the depth and width of the grooves. Furthermore, the adhesion in Wenzel state is greater than that in the Cassie-Baxter state. Results show that increasing the depth and decreasing the width of the grooves decrease the wettability and the nanodroplet locates in the Cassie-Baxter state. In addition, both the Cassie-Baxter and Wenzel models effectively predict the nanodroplet contact angle on the rough surfaces. Furthermore, the probability of successful interactions decreases in the solid-liquid interfaces due to the heterogeneity of the surface. Therefore, the density, the residence time and the hydrogen bond lifetime of the water molecules in the layer in the vicinity of the substrate decrease. In addition, surface roughness affects the orientation of the water molecules at the interface, the diffusion of water molecules as well as the movement of the water nanodroplet.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
刚刚
俏皮老四发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
烟花应助超文献采纳,获得10
1秒前
清欢完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
CodeCraft应助闾丘博超采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
燕子发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
科目三应助月儿采纳,获得10
3秒前
腿腿发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
爆米花应助witting采纳,获得10
4秒前
4秒前
TGH发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
cheron发布了新的文献求助10
5秒前
乃禾完成签到 ,获得积分10
5秒前
哈哈哈哈哈完成签到,获得积分10
5秒前
sxc发布了新的文献求助30
6秒前
标致的醉冬完成签到,获得积分20
6秒前
钱儿完成签到,获得积分10
6秒前
杨小桐完成签到,获得积分10
7秒前
777完成签到,获得积分20
7秒前
7秒前
7秒前
Pepsi发布了新的文献求助10
7秒前
自读完成签到,获得积分10
7秒前
文艺的竺应助zhuqiang采纳,获得10
8秒前
林也完成签到,获得积分20
8秒前
BALANCE完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
俏皮老四完成签到,获得积分20
9秒前
9秒前
Clearlove发布了新的文献求助10
9秒前
优秀不愁发布了新的文献求助10
10秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2500
Continuum thermodynamics and material modelling 2000
Healthcare Finance: Modern Financial Analysis for Accelerating Biomedical Innovation 2000
Applications of Emerging Nanomaterials and Nanotechnology 1111
Nanostructured Titanium Dioxide Materials 1000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 1000
지식생태학: 생태학, 죽은 지식을 깨우다 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 纳米技术 内科学 物理 化学工程 计算机科学 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3469346
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3062465
关于积分的说明 9079074
捐赠科研通 2752760
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1510621
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 697925
邀请新用户注册赠送积分活动 697866