Effect of Surface Energy on Freezing Temperature of Water

材料科学 接触角 体积热力学 结冰 表面能 表面粗糙度 润湿 纳米技术 复合材料 热力学 气象学 物理
作者
Yu Zhang,Emmanuel Anim-Danso,Selemon Bekele,Ali Dhinojwala
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:8 (27): 17583-17590 被引量:58
标识
DOI:10.1021/acsami.6b02094
摘要

Previous studies have found that superhydrophobic surfaces are effective in delaying freezing of water droplets. However, the freezing process of water droplets on superhydrophobic surfaces depends on factors such as droplet size, surface area, roughness, and cooling rate. The role of surface energy, independent of any other parameters, in delaying freezing of water is not understood. Here, we have used infrared-visible sum frequency generation spectroscopy (SFG) to study the freezing of water next to solid substrates with water contact angles varying from 5° to 110°. We find that the freezing temperature of water decreases with increasing surface hydrophobicity only when the sample volume is small (∼10 μL). For a larger volume of water (∼300 μL), the freezing temperature is independent of surface energy. For water next to the surfaces with contact angle ≥54°, we observe a strong SFG peak associated with highly coordinated water. This research sheds new light on understanding the key factors in designing new anti-icing coatings.

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
Z1026发布了新的文献求助30
1秒前
1秒前
1秒前
猪猪比特发布了新的文献求助30
1秒前
1秒前
1秒前
偌佟发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
顾矜应助jony采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
mm完成签到,获得积分20
2秒前
3秒前
3秒前
英俊的铭应助可爱的微笑采纳,获得10
3秒前
3秒前
4秒前
2号发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
znhy发布了新的文献求助10
4秒前
睡着的鱼完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
希尔完成签到,获得积分10
5秒前
AyraN发布了新的文献求助10
5秒前
隐形曼青应助zoumingyu采纳,获得10
5秒前
6秒前
洛城完成签到,获得积分10
6秒前
方方土应助李海翔采纳,获得20
6秒前
青青子衿发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
闪闪发布了新的文献求助10
7秒前
结实机器猫完成签到,获得积分10
7秒前
尧章发布了新的文献求助10
7秒前
chen完成签到,获得积分10
7秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
7秒前
希望天下0贩的0应助jjjjz采纳,获得10
7秒前
8秒前
8秒前
高分求助中
Theoretical Modelling of Unbonded Flexible Pipe Cross-Sections 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
《药学类医疗服务价格项目立项指南(征求意见稿)》 880
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
3rd Edition Group Dynamics in Exercise and Sport Psychology New Perspectives Edited By Mark R. Beauchamp, Mark Eys Copyright 2025 600
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
Digital and Social Media Marketing 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5619653
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4704273
关于积分的说明 14927050
捐赠科研通 4760246
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2550622
邀请新用户注册赠送积分活动 1513424
关于科研通互助平台的介绍 1474450