Influence of Gravity on the Sliding Angle of Water Drops on Nanopillared Superhydrophobic Surfaces

接触角 下降(电信) 机械 固体表面 材料科学 表面能 马克西玛 重力加速度 分子动力学 万有引力 化学 物理 化学物理 复合材料 经典力学 计算化学 艺术 电信 表演艺术 计算机科学 艺术史
作者
Hao Li,Tianyu Yan,Kristen A. Fichthorn
出处
期刊:Langmuir [American Chemical Society]
卷期号:36 (33): 9916-9925 被引量:13
标识
DOI:10.1021/acs.langmuir.0c01597
摘要

Molecular dynamics (MD) simulations were used to study the effects of gravity, solid surface energy, and the fraction of water–solid interface area on the water droplet sliding angles on nanopillared surfaces. To effectively simulate the influence of gravity on drop sliding, we developed a protocol in which we scale the value of gravitational acceleration used in our simulations according to the Bond number (Bo). In this way, we approximate the behavior of drops larger than we can effectively simulate using MD. The sliding angle decreased with an increase in Bo, while it increased with an increase in the liquid–solid surface interaction. The sliding angles exhibit a minimum with an increase in the fraction of water–solid interface area, due to meniscus formation at high fractions. Trends predicted by our model are in agreement with experiment. Using our model, we investigated the mechanisms of droplet movement along nanopillared surfaces. Depending on the pinning state of the droplets at equilibrium, either the advancing or the receding contact angle initiates motion. Moreover, the minimum dynamic advancing and receding contact angles of drops with gravity are close to the static contact angle and the intrinsic contact angle, respectively, while the maxima of both angles are as large as 180°. We find that the drops move through a combination of sliding and rolling, in agreement with experiment. Our studies offer clarity to conflicting experimental reports and present new results awaiting experimental confirmation.

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
思源应助Lyuxxxian采纳,获得10
刚刚
刚刚
小杜在此发布了新的文献求助10
刚刚
忧伤的大壮完成签到,获得积分10
刚刚
科研通AI6应助美丽大肚腩采纳,获得10
刚刚
埋头赶路应助舒适的采波采纳,获得10
刚刚
饕餮完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
浮游应助辛勤的惊蛰采纳,获得10
2秒前
科研通AI6应助DUN采纳,获得30
2秒前
12完成签到,获得积分10
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
生煎包大侠完成签到 ,获得积分10
4秒前
zzkkl发布了新的文献求助10
4秒前
乔青完成签到,获得积分10
4秒前
算命先生完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
Daybreak发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
gongyh完成签到,获得积分10
7秒前
BowieHuang应助badada采纳,获得10
8秒前
8秒前
9秒前
9秒前
wbj完成签到,获得积分10
9秒前
周小凡发布了新的文献求助20
10秒前
高硕发布了新的文献求助10
10秒前
上官若男应助嗯嗯采纳,获得10
10秒前
李爱国应助PhD_Essence采纳,获得10
11秒前
kxm发布了新的文献求助10
11秒前
momo完成签到,获得积分10
11秒前
略微妙蛙发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
科研通AI6应助qian03采纳,获得10
12秒前
12秒前
hhhhh发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
奚康发布了新的文献求助10
14秒前
一个西藏发布了新的文献求助10
15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
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 8000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
Building Quantum Computers 800
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
二氧化碳加氢催化剂——结构设计与反应机制研究 660
碳中和关键技术丛书--二氧化碳加氢 600
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 5660573
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4834676
关于积分的说明 15091117
捐赠科研通 4819141
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2579102
邀请新用户注册赠送积分活动 1533630
关于科研通互助平台的介绍 1492396