Effective slip and friction reduction in nanograted superhydrophobic microchannels

打滑(空气动力学) 压力降 机械 液体流动 微流控 物理 下降(电信) 滑移率 横截面 纳米技术 复合材料 材料科学 剪应力 机械工程 热力学 工程类 结构工程
作者
Chang‐Hwan Choi,Umberto Ulmanella,Joonwon Kim,Chih‐Ming Ho,Chang‐Jin Kim
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:18 (8) 被引量:429
标识
DOI:10.1063/1.2337669
摘要

Enabled by a technology to fabricate well-defined nanogrates over a large area (2×2cm2), we report the effect of such a surface, in both hydrophilic and hydrophobic conditions, on liquid slip and the corresponding friction reduction in microchannels. The grates are designed to be dense (∼230nm pitch) but deep (∼500nm) in order to sustain a large amount of air in the troughs when the grates are hydrophobic, even under pressurized liquid flow conditions (e.g., more than 1bar). A noticeable slip (i.e., slip length of 100–200nm, corresponding to 20%–30% reduction of pressure drop in a ∼3μm high channel) is observed for water flowing parallel over the hydrophobic nanogrates; this is believed to be an “effective” slip generated by the nanostrips of air in the grate troughs under the liquid. The effective slip is clearer and larger in flows parallel to the nanograting patterns than in transverse, suggesting that the nanograted superhydrophobic surfaces would not only reduce friction in liquid flows under pressure but also enable directional control of the slip. This paper is the first to use nanoscale grating patterns and to measure their effect on liquid flows in microchannels.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
刘维尼关注了科研通微信公众号
刚刚
刚刚
刚刚
好好想想完成签到,获得积分20
刚刚
刚刚
风吹月光关注了科研通微信公众号
刚刚
知性的钢笔完成签到,获得积分10
1秒前
ZS完成签到,获得积分10
2秒前
木木完成签到 ,获得积分10
2秒前
Xie完成签到 ,获得积分10
2秒前
深情安青应助大旭采纳,获得10
2秒前
852应助浮云采纳,获得10
2秒前
3秒前
3秒前
zhang完成签到,获得积分10
3秒前
yangyang发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
时行舒完成签到,获得积分20
4秒前
情怀应助321采纳,获得10
5秒前
星辰完成签到 ,获得积分10
5秒前
申申完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
拉拉完成签到,获得积分10
7秒前
万能图书馆应助Jade采纳,获得10
7秒前
Ycc完成签到,获得积分20
7秒前
smt完成签到,获得积分10
8秒前
iyy发布了新的文献求助10
9秒前
天天肝学术完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
嘻嘻完成签到 ,获得积分10
10秒前
科研通AI2S应助lizz采纳,获得10
11秒前
sxs完成签到 ,获得积分10
11秒前
轻松诗霜完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
12秒前
123完成签到,获得积分10
12秒前
申申发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
高分求助中
Evolution 10000
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Foreign Policy of the French Second Empire: A Bibliography 500
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3147764
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2798817
关于积分的说明 7831609
捐赠科研通 2455685
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1306889
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 627943
版权声明 601587