Maximizing the Giant Liquid Slip on Superhydrophobic Microstructures by Nanostructuring Their Sidewalls

微尺度化学 材料科学 打滑(空气动力学) 润湿 微观结构 制作 纳米尺度 纳米技术 纳米结构 表面张力 表面光洁度 纳米- 复合材料 数学教育 病理 物理 热力学 医学 量子力学 替代医学 数学
作者
Choongyeop Lee,Chang‐Jin Kim
出处
期刊:Langmuir [American Chemical Society]
卷期号:25 (21): 12812-12818 被引量:288
标识
DOI:10.1021/la901824d
摘要

In an effort to maximize the liquid slip on superhydrophobic surfaces, we investigate the role of the nanoscale roughness on microscale structures by developing well-defined micro-nano hierarchical structures. The nonwetting stability and slip length on the dual-scale micro-nano structures are measured and compared with those on single-scale micro-smooth structures. A force balance between a liquid pressure and a surface tension indicates that hydrophobic nanostructures on the sidewall of microposts or microgrates would expand the range of the nonwetted state. When a higher gas fraction or a larger pitch can be tested without wetting, a larger slip length is expected on the microstructures. An ideal dual-scale structure is described that isolates the role of the nanostructures, and a fabrication technique is developed to achieve such a microstructure-smooth tops and nanostructured sidewalls. The tests confirm such micro-nano structures allow a nonwetted state at a higher gas fraction or a larger pitch than the previous micro-smooth structures. As a result, we achieve the maximum slip length of approximately 400 microm on the dual-scale structures, an increase of approximately 100% over the previous maximum reported on the single-scale (i.e., micro-smooth) structures. The study ameliorates our understanding of the role of each scale on hierarchical structures for a wetting transition and a liquid slip. The resulting giant slip is large enough to influence many fluidic applications, even in macroscale.

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
影像大侠完成签到,获得积分10
刚刚
勤劳善良的胖蜜蜂完成签到,获得积分10
2秒前
薛乎虚完成签到 ,获得积分10
4秒前
想飞的熊完成签到 ,获得积分10
4秒前
zhaoyaoshi完成签到 ,获得积分10
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
6秒前
SCIER完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
早睡完成签到 ,获得积分10
8秒前
minuxSCI完成签到,获得积分10
10秒前
不扯先生完成签到,获得积分10
11秒前
一半一半完成签到 ,获得积分10
12秒前
呆萌的蚂蚁完成签到 ,获得积分10
13秒前
崔康佳完成签到,获得积分10
17秒前
时光中的微粒完成签到 ,获得积分10
17秒前
积极的康乃馨完成签到 ,获得积分10
18秒前
20秒前
彤光赫显完成签到,获得积分10
23秒前
三脸茫然完成签到 ,获得积分0
24秒前
24秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
25秒前
缓慢皮皮虾完成签到 ,获得积分10
26秒前
26秒前
多边棱发布了新的文献求助10
26秒前
止咳宝完成签到,获得积分10
27秒前
大好人完成签到 ,获得积分10
27秒前
火星上宛秋完成签到 ,获得积分10
29秒前
imi完成签到,获得积分10
29秒前
imi发布了新的文献求助10
32秒前
猪猪hero发布了新的文献求助10
32秒前
维ni熊完成签到,获得积分10
34秒前
踏实语海完成签到,获得积分10
36秒前
熊猫完成签到 ,获得积分10
37秒前
ZHX完成签到 ,获得积分10
38秒前
Wendy完成签到,获得积分10
41秒前
wyz完成签到 ,获得积分10
42秒前
追寻青柏完成签到,获得积分10
42秒前
11完成签到 ,获得积分10
43秒前
田様应助发sci采纳,获得10
43秒前
林奇完成签到,获得积分10
43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
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Research Methods for Business: A Skill Building Approach, 9th Edition 500
Social Work and Social Welfare: An Invitation(7th Edition) 410
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6051380
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7859630
关于积分的说明 16267754
捐赠科研通 5196401
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2780612
邀请新用户注册赠送积分活动 1763556
关于科研通互助平台的介绍 1645602