Droplet Motion on Designed Microtextured Superhydrophobic Surfaces with Tunable Wettability
Notice bibliographique
Résumé
Superhydrophobic surfaces have shown promising applications in microfluidic systems as a result of their water-repellent and low-friction properties over the past decade. Recently, designed microstructures have been experimentally applied to construct wettability gradients and direct the droplet motion. However, thermodynamic mechanisms responsible for the droplet motion on such regular rough surfaces have not been well understood such that at present specific guidelines for the design of tunable superhydrophobic surfaces are not available. In this study, we propose a simple but robust thermodynamic methodology to gain thorough insight into the physical nature for the controllable motion of droplets. On the basis of the thermodynamic calculations of free energy (FE) and the free-energy barrier (FEB), the effects of surface geometry of a pillar microtexture are systematically investigated. It is found that decreasing the pillar width and spacing simultaneously is required to lower the advancing and receding FEBs to effectively direct droplets on the roughness gradient surface. Furthermore, the external energy plays a role in the actuation of spontaneous droplet motion with the cooperation of the roughness gradient. In addition, it is suggested that the so-called "virtual wall" used to confine the liquid flow along the undesired directions could be achieved by constructing highly advancing FEB areas around the microchannels, which is promising for the design of microfluidic systems.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».