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Line tension effects on the wetting of nanostructures: an energy method

机译:线张力对纳米结构的润湿作用:一种能量法

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摘要

The superhydrophobicity and self-cleaning property of micro/nano-structured solid surfaces require a stable Cassie-Baxter (CB) wetting state at the liquid-solid interface. We present an energy method to investigate how the three-phase line tension affects the CB wetting state on nanostructured materials. For some nanostructures, the line tension may engender a distinct energy barrier, which restricts the position of the three-phase contact line and affects the stability of the CB wetting state. We ascertain the upper and lower limits of the critical pressure at the CB-Wenzel transition. Our results suggest that superhydrophobicity on nanostructures can be modulated by tailoring the line tension and harnessing the curvature effect. This study also provides new insights into the sinking phenomena observed in the nanoparticle-floating experiment.
机译:微/纳米结构固体表面的超疏水性和自清洁性能在液固界面处需要稳定的卡西 - Baxter(Cb)润湿状态。 我们提出了一种能量方法来研究三相线张力如何影响纳米结构材料上的CB润湿状态。 对于一些纳米结构,线张力可以引导不同的能量屏障,其限制了三相接触线的位置并影响CB润湿状态的稳定性。 我们确定CB-Wenzel过渡处的临界压力的上限和下限。 我们的研究结果表明,纳米结构上的超细纤维性可以通过定制线张力并利用曲率效应来调节。 本研究还提供了在纳米粒子浮动实验中观察到的下沉现象的新见解。

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