Modifying Base Metal Substrates to Exhibit Universal Non‐Wettability: Emulating Biology and Going Further
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The design and fabrication of surfaces that are not wetted either by water or oil holds much significance for the energy infrastructure, particularly where corrosion represents a significant problem and cleaning, maintenance, and repair of containers, pipelines, and processing equipment is difficult or poses safety hazards. Nature has numerous examples of surfaces that resist fouling by repelling liquid (especially water) droplets. Designing a surface that is not wetted by low‐surface‐tension liquids such as hydrocarbons is a considerably more difficult task that is beyond the capabilities of most natural systems since the cohesive forces within such liquids are low and most interfacial interactions induce the spreading of oil droplets. A combination of hierarchical texturation, reentrant curvature, and low surface energy is thought to be necessary to design omniphobic surfaces. However, such surfaces are often constructed from polymers and thus prone to thermal degradation. In this contribution, we illustrate the modular design and development of a biomimetic architecture incorporating micro‐ and nanoscale texturation on etched carbon steel. Etching of the steel substrate endows microscale roughness; the substrate is further coated with ZnO nanotetrapods to define nanoscale texturation and further modified to expose pendant fluorous groups. The highly textured substrates exhibit simultaneous superhydrophobic and superoleophobic behavior. The utilization of ZnO nanotetrapods with protruding arms gives rise to a nanotextured morphology regardless of the specific orientation of the nanostructures and allows for the trapping of air pockets, thereby suspending liquid droplets as per the Cassie–Baxter mode. The textured ceramic/metal surfaces are stable up to high temperatures and are well adhered to the metal substrate upon application of a conformal amorphous SiO 2 coating. The incorporation of multiple design elements—microscale roughness, nanotexturation, a “cementing” layer, and surface modification with low‐energy pendant perfluorinated chains—provides considerable versatility and tunability for specific liquid‐handling conditions. The strategy described here is generalizable to other modes of texturation and surface modification and can be broadly adapted to prevent wettability of a surface by a specific liquid, thereby allowing for protection of components exposed to corrosive fluid environments.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 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 | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 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 tête enseignante, 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 ».