Can One Predict a Drop Contact Angle?

材料科学 最大值和最小值 润湿转变 磁滞 表面能 下降(电信) 表面粗糙度 工作(物理) 表面光洁度 蒙特卡罗方法 曲面(拓扑) 跌落冲击 润湿 液滴 接触角 坐滴法 机械 复合材料 化学物理 凝聚态物理 热力学 几何学 机械工程 物理 数学分析 工程类 统计 数学
作者
Marion Lucia Silvestrini,Antonio Tinti,Alberto Giacomello,Carolina Brito
出处
期刊:Advanced Materials Interfaces [Wiley]
卷期号:8 (21) 被引量:2
标识
DOI:10.1002/admi.202101005
摘要

Abstract The study of wetting phenomena is of great interest due to the multifaceted technological applications of hydrophobic and hydrophilic surfaces. The theoretical approaches proposed by Wenzel and later by Cassie and Baxter to describe the behavior of a droplet of water on a rough solid are extensively used and continuously updated to characterize the apparent contact angle of a droplet. However, the equilibrium hypothesis implied in these models means that they are not always predictive of experimental contact angles due to the strong metastabilities typically occurring in the wetting of heterogeneous surfaces. A predictive scheme for contact angles is thus urgently needed both to characterize a surface by contact angle measurements and to design super‐hydrophobic and ‐oleophobic surfaces with the desired properties, for example, contact angle hysteresis. In this work, a combination of Monte Carlo simulation and the string method is employed to calculate the free energy profile of a liquid droplet deposited on a pillared surface. For the analyzed surfaces, it is shown that there is only one minimum of the free energy that corresponds to the superhydrophobic wetting state while the wet state can present multiple minima. Furthermore, when the surface roughness decreases the amount of local minima observed in the free energy profile increases. The presented approach clarifies the origin of contact angle hysteresis providing quantitative tools for understanding and controlling wetting at structured surfaces.

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
by完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
刚刚
清浅发布了新的文献求助30
1秒前
太想进部了完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
JamesPei应助干净的友卉采纳,获得10
1秒前
打打应助今天没有哭鸭采纳,获得10
1秒前
JamesPei应助易烊千玺老婆采纳,获得10
1秒前
1秒前
2秒前
852应助SYX采纳,获得30
2秒前
斯文败类应助小小小小采纳,获得10
2秒前
科研通AI6应助HAHA采纳,获得10
2秒前
坚定晓兰应助HAHA采纳,获得10
2秒前
科研通AI6应助HAHA采纳,获得10
2秒前
热心的易烟完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
Hello应助小学生采纳,获得10
3秒前
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
song发布了新的文献求助10
4秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
alvis关注了科研通微信公众号
5秒前
LingMg发布了新的文献求助30
6秒前
不安溪灵完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
熊猫海发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
伞下铭发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
Herzing发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
喜悦发卡完成签到,获得积分10
9秒前
小青椒应助斯文明杰采纳,获得30
9秒前
斯文凝蕊发布了新的文献求助10
9秒前
大个应助www采纳,获得10
9秒前
高分求助中
(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
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
Exploring Nostalgia 500
Natural Product Extraction: Principles and Applications 500
Exosomes Pipeline Insight, 2025 500
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 500
Advanced Memory Technology: Functional Materials and Devices 400
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 5667047
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4883873
关于积分的说明 15118527
捐赠科研通 4825937
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2583643
邀请新用户注册赠送积分活动 1537807
关于科研通互助平台的介绍 1496002