Air Cushion Storing Energy Promoting Droplets Retraction and Flow on Engineering Porous Bionic Lotus Surfaces

材料科学 润湿 阻力 莲花效应 缓冲垫 接触角 油滴 多孔性 多孔介质 动能 复合材料 表面能 纳米技术 机械 机械工程 化学工程 经典力学 化学 工程类 物理 有机化学 原材料 乳状液
作者
Zewei Zhu,Jingbo Li,Yimin Luo,Sheng Tan,Manjun Wei,Ziming Lai,Zhuangzhu Luo
出处
期刊:Advanced Materials Interfaces [Wiley]
卷期号:9 (16) 被引量:6
标识
DOI:10.1002/admi.202200474
摘要

Abstract Porous bionic self‐cleaning surfaces with low contact time of droplets show good potentials in anti‐icing, drag reduction, antifouling, etc. However, the reason of asymmetric and fast retraction on inclined surfaces after droplet impact is not clear. Here, it is reported that the fast retraction is mainly ascribed to the “air cushion” in porous surface acting as “energy reservoir” that stores excess kinetic energy of droplet during spread and returns it back promoting droplets retraction with contact time 20–40% off. Besides, the pinning effect and wetting state transition result in the asymmetric morphology evolution and suddenly stretch along tangential. A physical model of droplet asymmetric retraction including the influence of dynamic wetting angle f DCA , pinning effect f Pin , and air cushion f Air is innovatively proposed to describe droplet morphologic evolution. The fundamental understanding of droplets impact dynamic on inclined surfaces is beneficial for engineering applications of extremely wettable surfaces.
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