Surface wettability of aligned electrospun micro- and nano-fibers
Notice bibliographique
Résumé
The surface wettability of solid materials is important to many engineering applications. Structured surfaces with electrospun micro-and nano-fibers can effectively control the wettability of surfaces. The objective of this work is to quantify the influences of fiber parameters, including fiber radius and distribution, and inter-fiber distance, on the wettability of surfaces coated with aligned fibers. A thermodynamic model for the wetting process of a droplet across aligned fibers shows that the droplet needs to overcome a free energy barrier in wetting each fiber, and that the energy barrier increases with fiber radius and droplet basal width. Then the relationships between energy barriers and the preceding fiber parameters are experimentally validated. Results show that two adjacent aligned electrospun fibers, with a mean radius of 0.9 m, can pin a 2 L droplet from spreading to its equilibrium energy state by the energy barriers at an inter-fiber distance larger than 800 m. As the inter-fiber distance reduces below 800 m, the reduced energy barriers cannot pin the droplet so three fibers are needed. The minimum inter-fiber distance for three fibers is 400 m, and further reducing the inter-fiber distance needs more fibers to pin the droplet. For fibers with a mean radius of 0.45 m, the minimum inter-fiber distance for two fibers to pin the droplet increases to ~1050 m because of the reduced energy barrier. However, the energy barriers that have been overcome consume the energy of the droplet, so a contact angle greater than 150 can be maintained when the inter-fiber distance is below ~130 m. The findings of this research guide the wettability control of surfaces coated by electrospun fibers, and the design of "rose-petal" surfaces for applications such as droplet transportation.
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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) | 0,001 | 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 ».