Wetting Transitions of Condensed Droplets on Superhydrophobic Surfaces with Two-Tier Roughness
虽然实现液滴在固体粗糙表面上的自发润湿转变是相当具有挑战性的，但在许多需要高效去除液体的实际应用中，它正成为一个关键的研究课题。我们报告的润湿过渡的凝聚液滴自发地发生在柱撑表面的两层粗糙度，由于出色的超疏水性。该现象是由于当其尺寸变得与微柱的尺度相当时，单个液滴的顶侧上的拉普拉斯压力进一步降低，这导致从柱的谷到顶部的令人惊讶的稳健的自发润湿转变。从理论上推导了一个简单的标度律，表明液滴的临界尺寸由微柱间距决定。由于这个原因，水的高效去除大大受益于较小的微柱空间。此外，存在三种润湿过渡模式，其中原位润湿行为与我们的定量理论分析吻合得很好。
2015-06-26 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Wetting behaviour of a three-phase system in contact with a surface
我们扩展了Cahn-Landau-de Gennes平均场论的二元混合物，了解润湿热力学的三相系统，这是在接触的外表面，更喜欢的相之一。我们使用一个唯象的自由能模型的系统具有三个最小值对应于低，中，高密度相。通过系统地改变中心极小值的\textit{(i)}深度、\textit{(ii)}表面相互作用参数，我们探索了体系在对应于三相共存的三相点上的相行为和润湿特性。我们观察到的表面张力跨三相点，这是与一个完整的部分润湿过渡的非单调依赖性。然后应用该方法利用重正化自由能研究与表面接触的聚合物-液晶混合物的润湿行为。我们的工作提供了一种方法来询问在细胞环境中的生物聚合物的相行为和润湿转变。
2020-11-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Mapping micron-scale wetting properties of superhydrophobic surfaces
人们对开发用于防污和传热应用的超排斥表面有着巨大的兴趣。为了表征这种表面的润湿特性，最常用的方法是放置毫米大小的液滴并测量其接触角。附着力和摩擦力则可以从弗密奇的关系式中间接地推导出来。虽然易于实施，但接触角测量是半定量的，并且不能解决表面上的润湿变化。在这里，我们将一个微米大小的液滴连接到原子力显微镜悬臂梁上，直接测量具有纳米牛顿力分辨率的粘附力和摩擦力。我们在空间上映射超疏水表面的微米级润湿特性，并观察时间分辨的钉扎-脱钉动力学作为液滴从表面分离或移动。
2019-09-10 cond-mat.soft physics.app-ph physics.flu-dyn
Does surface roughness amplify wetting?
任何固体表面在微观尺度上本质上都是粗糙的。在本文中，我们研究了这种粗糙度对亲水性基材的润湿性能的影响。宏观的论点，如那些导致众所周知的温泽尔定律，预测表面粗糙度应该\emph{amplify}的润湿性能的吸附剂。我们使用一个基本的测量密度泛函理论（DFT）来证明微观波纹表面的粗糙度的相反效果，即，润湿剂是\emph{hindered}。基于三个独立的分析，我们表明，微观表面润湿性增加的润湿温度，甚至使表面疏水。由于宏观波纹表面的固体纹理确实放大润湿，必须存在两个长度尺度制度之间的交叉，这是由表面粗糙化的相反反应区分。这说明了如何欺骗可以提供扩展的宏观领域以外的物理定律。
2014-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Surface structure determines dynamic wetting
表面的液体润湿在自然界中是普遍存在的，并且近年来微制造和组装技术的进步提供了越来越多的控制这种现象的能力。在这里，我们确定表面粗糙度如何影响初始的动态传播的部分润湿液滴通过研究的传播与微结构图案化的固体基板上只有几个微米的大小。我们发现，粗糙度的影响可以量化的线摩擦系数的能量耗散率在接触线，这可以描述在一个简单的公式中的几何参数的粗糙度和线摩擦系数的平面表面。我们进一步确定了一个标准来预测，如果蔓延将由这个表面粗糙度或液体惯性控制。我们的研究结果指出，有选择地控制润湿行为的工程表面结构的可能性。
2014-11-24 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Vapor-mediated wetting and imbibition control on micropatterned surfaces
本文通过引入低表面张力液体的蒸气，利用马兰戈尼力与毛细芯吸力竞争，实现对微图案表面水滴铺展和芯吸的时空控制，为涂层、清洁和干燥提供新策略。
2025-03-31 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Liquid films with high surface modulus moving in tubes: dynamic wetting film and jumpy motion
我们研究了通过具有高表面膨胀模量的横向肥皂膜或片层的湿管的运动。结合当地的厚度和速度测量的润湿膜，我们揭示了一个几厘米长的区域，动态润湿膜，这是一个移动的薄层显着影响。这种影响长度对薄层速度和润湿膜厚度的依赖性提供了几种可能的表面活性剂极小模型之间的歧视。一个壮观的跳跃模式的非定常运动的薄片也被证明。
2011-11-15 cond-mat.soft
Wetting of an Ising system with perfect and corrugated surfaces in a transverse field
利用平均场论，对自旋为1/2的伊辛模型在理想表面和波纹表面的润湿和分层转变进行了比较研究。的相图进行了研究和比较中存在的纵向和表面场。的润湿和分层过渡的温度和横向场的增加的效果进行了概述。
2002-04-02 cond-mat.soft
Numerical Study of the Wetting Dynamics of Droplet on Laser Textured Surfaces: Beyond Classical Wenzel and Cassie-Baxter Model
经典的润湿模型，如Wenzel和Cassie-Baxter模型，已被广泛用于量化激光毛化表面的润湿性。然而，这些模型不提供任何描述相应的液滴动力学。在这项工作中，我们提出了一个详细的连续水平的模型来研究Ti-6Al-4V合金上的水滴的润湿动力学。计算是针对平面和具有各种浮雕的曲面执行的。平坦表面、三角形浮雕表面和两个不同周期和高度的表面的液滴扩散参数的计算演变不仅提供了对几个实验结果的解释，而且强调了使用复杂浮雕进行有效润湿性控制的前景。因此，此类模拟被证明在广泛应用的浮雕设计和激光纹理中非常有用，例如人工植入物和假体的激光治疗。
2022-04-04 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Effect of self-affine fractal characteristics of surfaces on wetting
研究了液滴的接触角与自仿射固体表面形态参数之间的关系。实验表明，固体表面的润湿性与表面形态参数密切相关，这些参数包括：（1）均方根粗糙度$σ$，（2）面内粗糙度相关长度$ξ$和（3）自仿射表面的粗糙度指数$α$.我们已经表明，接触角单调减小的均方根局部表面斜率$ρ$（$\propto σ/ξ^α$）的情况下，其中液体润湿的裂缝接触的表面。我们已经表明，相同的固体表面可以通过仅仅调整这些自仿射表面形态参数疏水或亲水。
2009-06-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Wetting dynamics on lyophilic solid surfaces patterned by lyophobic islands
基于三角梳状周期势，发展了结构固体表面润湿理论。它具有两个匹配参数：有效线张力和表面三相接触线上的摩擦系数。通过对锌液滴在铁表面扩散的动力学研究，验证了该理论的正确性。结果表明，有效线张力为负，对铺展动力学有重要贡献。因此，理论分析表明，位于亲液表面上的疏液图案的存在使得亲液表面完全润湿，即在这种表面上不存在平衡接触角，使得液滴在图案化表面上以薄液层的形式完全扩散。
2013-02-27 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Wetting on Silicone Surfaces
本文综述并比较液体灌注、弹性体和类液体三类PDMS表面的分子结构、静动态润湿行为及表征方法，重点分析润湿脊等机制及其挑战与机遇。
2024-07-02 cond-mat.soft
Characterizing Surface Wetting and Interfacial Properties using Enhanced Sampling (SWIPES)
我们介绍了一个准确和有效的方法来表征表面润湿和界面性质，如接触角的液滴在固体表面上，和汽-液表面张力的流体。该方法利用分子模拟结合间接伞采样技术，系统地润湿表面，并估计相应的自由能。为了说明该方法，我们研究了一个家庭的Lennard-Jones表面的润湿水。我们估计接触角的表面与水的广泛的吸引力，通过使用我们的方法，也通过使用液滴形状。值得注意的是，随着地表水吸引力的增加，我们的方法能够捕捉到从部分润湿到完全润湿的过渡。最后，该方法实现简单，计算效率高，在大约5纳秒的模拟时间内提供准确的接触角估计。
2018-11-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Solution landscape of droplet on rough surfaces: wetting transition and directional transport
本研究针对粗糙表面液滴多稳态及定向输运问题，提出相场鞍点动力学方法构建柱状基底的润湿解图景，揭示了全范围Cassie-Baxter、Wenzel态与转变路径，并阐明两类表面的定向输运机制。
2024-10-07 cond-mat.soft
Active nematics on flat surfaces: from droplet motility and scission to active wetting
基于连续流体动力学理论，研究了平坦表面上活性向列相液滴的动力学，发现活性与活性毛细管数控制液滴自驱动、分裂、活性润湿和蒸发等状态，为表面液滴动力学提供了统一的全局描述。
2023-09-08 cond-mat.soft physics.comp-ph physics.flu-dyn
Thermodynamics of Wetting, Prewetting and Surface Phase Transitions with Surface Binding
在活细胞中，富含蛋白质的浓缩物可以润湿细胞膜和膜结合细胞器的表面。有趣的是，许多相分离蛋白质也结合到膜上，导致结合分子的分子层。在这里，我们调查如何绑定到膜影响润湿，预润湿和表面相变。我们推导出一个热力学理论的三维散装在存在一个二维的，平坦的膜。在相共存，我们发现，膜结合促进完全润湿，从而降低润湿角。此外，在饱和浓度以下，结合促进在膜处形成厚层，从而将预润湿相变移动到远低于饱和浓度。在表面附近的结合和未结合分子之间的区别导致大量不同的表面状态和具有丰富的相变拓扑的复杂表面相图。我们的工作表明，表面相变与分子结合相结合代表了一种控制细胞内表面富含蛋白质结构域形成的通用机制。
2022-03-20 cond-mat.soft physics.bio-ph
Unraveling friction forces of droplets on a non-wetting surface
本文通过实验量化了液滴在非润湿表面上的摩擦力，发现其随速度和表面特性变化，并提出一种涵盖接触角滞后、粘性耗散和气动阻力的通用标度律，为流体输运和微流控应用优化提供了理论框架。
2024-05-30 cond-mat.soft physics.flu-dyn
How does an external electric field trigger the Cassie-Baxter-Wenzel wetting transition on a textured surface?
由于在工业和工程中有着广泛的应用，因此了解外电场作用下液滴从Cassie-Baxter态向Wenzel态润湿转变的临界条件和机理具有重要意义。然而，图案化表面上的这种润湿转变仍然没有完全理解，例如，尚未系统地研究电润湿数、图案化表面的几何形状和液滴体积对转变的影响。在本文中，我们提出了一个理论模型的Cassie-Baxter- Wenzel润湿转变触发施加外部电压上放置在微柱表面或多孔基板上的液滴。结果表明，这种转变是通过显著降低中间复合态所产生的能垒，使液滴能够越过能垒完成转变过程而实现的。我们的计算还表明，对于固定的液滴体积，临界电润湿数（电压）将增加（减少）随着微柱图案化（多孔）表面的表面粗糙度，如果表面粗糙度是固定的，一个小液滴往往会缓解过渡的临界电润湿条件。此外，三维相图的电润湿数，表面粗糙度，和液滴体积来说明Cassie-Baxter-Wenzel润湿转变。我们的理论模型可以用来解释文献中报道的Cassie-Baxter-Wenzel润湿转变的实验结果。
2021-01-27 cond-mat.soft
Short chains at solid surfaces: wetting transition from a density functional approach
用微观密度泛函理论研究了短链分子在固体表面的吸附。我们分析了吸附流体的结构，并研究了润湿转变如何随着链长的变化和流体-固体相互作用的相对强度而变化。末端段优先吸附在第一吸附层中，而中间段的浓度在第二层中增强。我们观察到，由本体临界温度重新标度的润湿温度随着链长的增加而降低。对于较长的链，该温度达到平台。对于表面临界温度，观察到相反的效果，即表面临界温度随链长增加，然后达到平台。这些发现可以作为一个快速估计的润湿和表面临界温度的流体较长的链长度。
2004-07-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Theory of wetting-induced fluid entrainment by advancing contact lines on dry surfaces
我们报告的发病时，流体夹带的接触线被迫提前超过任意润湿性的干燥固体。我们表明，夹带发生在一个临界的前进速度超过维持界面形状的毛细，粘性和接触线之间的平衡不再满意。润湿耦合到流体力学通过设置在小尺度的界面的形态和粘性摩擦的前面。我们发现，界面可以维持的临界变形是由接触线处的摩擦和驱替和被驱替流体之间的粘度差控制的，从而导致丰富多样的润湿夹带制度。我们讨论了我们的理论的潜在用途，使用原子力显微镜测量接触线的力量，并研究夹带利用超低表面张力的胶体聚合物流体的微流体条件下。
2013-06-11 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Quantifying surface wetting properties using droplet probe AFM
表面润湿性对其功能特性有很大的影响。例如，为了尽量减少污迹，表面应该能够排斥油滴。为了量化表面润湿性，最常用的方法是测量表面上液滴的接触角。虽然接触角测量是公认的并且相对容易执行，但是该测量是粗略的并且不精确的;此外，它们不能在空间上分辨可能导致表面结垢的表面不均匀性。为了解决这些缺点，我们报告使用原子力显微镜（AFM）技术定量测量微滴和表面之间的相互作用力与皮牛顿力分辨率。我们展示了我们的技术如何可以用于空间映射的地形和化学的异质性与微米分辨率。
2020-04-08 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Connecting water correlations, fluctuations, and wetting phenomena at hydrophobic and hydrophilic surfaces
我们用分子模拟的方法研究了从疏水到亲水的固体表面的横向水-水相关性与润湿现象之间的联系，在超疏水表面附近，这种相关性是长程的，系统跨越的，并且可以用毛细波理论很好地描述。随着地表水吸引力的增加，相关性被淬灭。在长程相关消失的临界引力处，垂直于表面的密度分布从S形变为层状，流体开始润湿表面。水和Lennard-Jones流体都显示了这种行为，突出了基础物理学的普遍性。
2014-09-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phenomenological Model of Wetting Charged Dielectric Surfaces and its Testing with Plasma-Treated Polymer Films and Inflatable Balloons
聚合物膜的等离子体处理导致其带电，这又引起其表面能的增加。该过程导致聚合物表面的显著的结晶化。介绍了一种将带电固体的表观接触角的变化与电荷的表面密度联系起来的唯象理论。部分润湿，固有的聚合物薄膜，成为可能，直到获得的电荷的阈值表面密度。等离子体处理的聚合物薄膜和可充气的乳胶气球的理论的预测说明。使等离子体处理的乳胶球囊放气导致乳胶的表面电荷密度基本增加。这种增加将润湿状态从部分润湿切换到完全润湿。疏水性恢复的动力学遵循从等离子体处理的聚合物的表面的电荷泄漏的动力学。表面电荷泄漏的特征时间与等离子体处理的聚合物膜的驻极体响应的衰减的时间尺度一致。
2015-10-25 cond-mat.soft
Diverse Spreading Behavior of Binary Polymer Nanodroplets
采用分子动力学模拟研究了二元聚合物纳米液滴在圆柱形几何结构中的铺展。由珠弹簧模型描述的聚合物在具有表面耦合朗之万恒温器的平坦表面上展开，以模仿波纹表面的效果。每个液滴由长度为10或100个单体的链组成，总共约350，000个单体。的传播动力学的定性特征的链长，表面相互作用强度，和组合物的差异。当液滴的组分仅在表面相互作用强度上不同时，更强的润湿组分在表面上形成单层膜，即使当两种材料高于或低于润湿转变时也是如此。在唯一的差异是聚合物链长的情况下，液滴下方的单层膜由等量的短链和长链单体组成，即使当一种组分（较短的链长）高于润湿转变而另一种组分不高于润湿转变时。短链和长链在前体足中的分数取决于短链和长链是否都处于润湿状态。在具有弱润湿组分的混合物中稀释强润湿组分的浓度降低了润湿材料向表面的扩散速率，并限制了前体脚的铺展速率，但在更强润湿组分被完全去除之前，本体铺展速率不受影响。
2005-01-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Wetting of ferrofluids: phenomena and control
磁流体是一种对磁场有很强响应的液体，具有许多独特的性质，在许多领域有着广泛的应用。了解铁磁流体的润湿性和铺展性对于它们在微流体和磁致动中的应用非常重要。然而，这是具有挑战性的，因为铁磁流体表面的磁致变形可以影响接触角，其通常用于表征其它系统中的润湿性质。此外，磁性纳米颗粒和固体表面在纳米尺度上的相互作用可以对铁磁流体扩散产生令人惊讶的影响。在这篇综述中，我们讨论这些问题的重点是解释铁磁流体接触角。我们回顾了最近的文献研究铁磁流体润湿现象和概述新的润湿相关的铁磁流体应用。为了更好地了解铁磁流体的润湿，需要进行更仔细的实验工作。
2018-10-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Wetting, Spreading, and Adsorption on Randomly Rough Surfaces
具有常规（即，宏观）随机粗糙度被认为是润湿液体的微观接触角及其在周围气相中的分压的函数。解析表达式推导出允许任何给定的横向关联函数和高度分布的粗糙度计算的润湿相图，吸附等温线，并定位在吸附液膜的渗滤过渡。大多数特征原来只取决于粗糙度的几个关键参数，这可以清楚地识别。它示出的吸附膜厚度，我们称之为“Wenzel预润湿”，一般发生在典型的粗糙度形貌的一阶过渡，但不存在纯高斯粗糙度。因此，它示出，即使是微妙的偏离高斯粗糙度特性可能是必要的正确预测，甚至定性方面的润湿。
2011-11-17 cond-mat.soft
Wetting film dynamics and stability
虽然润湿膜在许多方面与其他薄液膜相似，但它们的行为也有一些差异。与表面均质的肥皂和乳液膜相反，润湿膜的固体基质通常是不均匀的，除非采取特殊措施使其均匀化。这里我们主要指的是表面能的不均匀分布，导致亲水表面上存在疏水结构域，反之亦然。如已知的，这样的疏水域可以起到气相成核中心的作用，并且现在广泛接受的是，可以在那里形成纳米气泡。本文综述了附着在固体表面的纳米气泡对润湿膜稳定性的影响。结果表明，纳米气泡的存在是至关重要的润湿膜的寿命。另一个特点典型的疏水固体表面，所谓的滑移效应，也被调查和它的贡献的毛细波润湿膜的色散方程占。
2011-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Wetting of a Solid Surface by Active Matter
本文用晶格模型研究了平面上的排斥性活性粒子。一个拒绝自由动力学蒙特卡罗方法来表征润湿行为。该模型预测的流动性引起的活性粒子的相分离，并确定了稠密的液体和稀蒸汽状的稳态的散装共存。一个“合奏”，与不同数量的粒子，类似于一个大正则系综平衡，介绍。研究了固体表面与汽相之间液膜的形成和生长。对于所有考虑的活动，吸附膜的厚度表现出发散的行为，因为该系统被带到共存从蒸汽侧，这表明一个完整的润湿方案沿完整的共存曲线。
2020-11-11 cond-mat.soft
Soft wetting and the Shuttleworth effect, at the crossroads between thermodynamics and mechanics
非常柔顺的弹性材料，如薄膜或软凝胶，在被液滴润湿时会变形。通常认为，“软润湿”中的固体毛细作用可以用与液体表面张力相同的方法来处理。然而，固体界面的物理化学本身受到相对于弹性参考状态的任何变形的影响。这引起了在液体中没有对应物的现象：机械表面应力不同于表面中的过量自由能。在这里，我们指出了一些引人注目的后果，这种“夏特沃斯效应”的上下文中的润湿变形基板，如外观的弹性奇点和非常规的毛细管力。我们提供了一个软润湿（微观和宏观，力学和热力学）的不同观点之间的综合，并指出在该领域的关键开放问题。
2019-09-01 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Quantifying Wetting Dynamics with Triboelectrification
润湿通常被认为是材料的固有表面特性，但确定其演变是复杂的，其复杂的依赖于整个尺度的粗糙度。Wenzel状态，其中液体与粗糙基底紧密接触，以及Cassie-Baxter状态，其中液体坐在粗糙体之间形成的气穴上，只是众多润湿行为中的两种状态。此外，从Cassie-Baxter状态到Wenzel状态的转变决定了完全不同的表面性能，例如抗污染、抗结冰、减阻等;然而，关于在几种润湿模式之间的时间期间如何发生转变知之甚少。在本文中，我们表明，润湿动力学可以准确地量化和跟踪使用固液摩擦起电。理论基础揭示了表面微/纳米几何形状如何调节稳定性/渗透，也表明了我们的理论方法在理解润湿转变的一般性。
2022-05-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.app-ph
Drop dynamics on Liquid Infused Surfaces: The Role of the Wetting Ridge
我们采用自由能格子玻尔兹曼方法研究了由体积力驱动的液滴穿过规则纹理基底并注入润滑液组成的三元流体系统的动力学。我们专注于部分润湿润滑剂的情况下，并观察到丰富的接触线钉扎和粘性耗散之间的相互作用，在润滑剂脊，这成为占主导地位的大和小的表观角度分别。我们的数值研究进一步表明，在润滑剂脊的粘性耗散的相对重要性取决于滴润滑剂的粘度比，以及润湿脊的形状。
2018-05-18 cond-mat.soft
Theory of Wetting Dynamics with Surface Binding
本文通过非平衡热力学推导表面结合与体相耦合的润湿动力学方程，发现表面结合通过在表面内成核液滴加速润湿，并揭示二维表面液滴可通过结合亲和力调控液滴润湿动力学。
2024-08-31 cond-mat.soft physics.bio-ph
Phase Separation in Wetting Ridges of Sliding Drops on Soft and Swollen Surfaces
与溶胀的弹性体基底接触的液滴可在润湿脊中诱导毛细管介导的相分离。使用激光扫描共聚焦显微镜，我们可视化的低聚硅油从交联的硅网络在稳态滑动的水滴的相分离。我们发现油尖高度和下降滑动速度之间的反比关系，这是合理的竞争运输时间尺度的油分子：分离率和下降平流速度。在高度溶胀的网络中的分离速率与纯熔体中的扩散一样快。
2022-08-23 cond-mat.soft
Early-time wetting kinetics in surface-directed spinodal decomposition for off-critical quenches: A molecular dynamics study
本研究通过分子动力学模拟探究非临界组分二元流体的表面导向旋节分解，揭示组分配比对早期润湿动力学的影响，解释了多数与少数润湿情形下不同的生长指数规律。
2024-08-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The Impact of Surface Geometry, Cavitation, and Condensation on Wetting Transitions: Posts and Reentrant Structures
表面几何形状的润湿状态的稳定性的根本影响，以及它们之间的过渡阐明职位和再入结构在两个和三个维度。我们确定了三个主要的成果，特别是对未来的表面设计的液体排斥表面的重要性。首先，我们展示和量化如何毛细凝聚和蒸汽空化影响润湿状态的稳定性，以及冷凝物在润湿转变中的作用。至关重要的是，这导致描述的表面结构，表现出一个悬浮状态的情况下，一个塌陷的状态。其次，两个不同的崩溃机制，观察到的3D凹入的几何形状，基地接触和支柱接触，这是在不同的支柱高度。除了渗透液体中的形态差异之外，每种机制都受到与固体的接触角变化的不同影响。最后，对称性破缺是普遍存在于2D系统中，但缺乏在3D等价物。对于2D凹入几何形状，示出了三个支柱高度相关的崩溃机制：不对称支柱接触和基部接触，以及第三混合模式。
2016-09-01 cond-mat.soft
Liquid Hertz Contact: softness of weakly deformed drops on non-wetting substrates
弱变形液滴在非润湿表面上的行为通常用线性模型来描述。我们表明，这些简单的图片不能占测量液滴的振动或反弹的超疏水基板上的动态。我们证明，在以前的作品中观察到的一些特殊的实验观察可以通过对数校正的线性模型来理解。
2012-09-24 cond-mat.soft physics.class-ph physics.flu-dyn
Numerical and Experimental Investigation of Static Wetting Morphologies of Aqueous Drops on Lubricated Slippery Surfaces Using a Quasi-Static Approach
由于润湿脊的缓慢动力学，预测液滴在薄润滑剂涂覆表面上的润湿形态是具有挑战性的。据推测，当一滴下沉的润滑表面上，准静态润湿形态可以数值计算，只有从知识的界面能，润滑剂的厚度，和液滴体积。我们使用Surface Evolver软件对四相体系的界面轮廓进行了数值计算。对于实验，我们在具有不同润滑剂厚度、基底润湿性和液滴体积的硅油涂覆的基底上使用80重量%甲酰胺的液滴。液滴的光学图像被用来比较实验的界面轮廓和表观接触角与数值计算的。我们发现良好的协议之间的实验和模拟的界面轮廓和表观接触角作为各种系统参数的函数，除了非常薄的润滑膜。表观接触角随基底润湿性和润滑剂厚度的变化呈非线性变化，但随液滴体积的变化而变化。
2022-11-02 cond-mat.soft
Wetting behavior of supercooled water droplets impinging on nanostructured graphite surface: A molecular dynamics study
本文采用分子动力学模拟，在原子尺度上研究了过冷水纳米液滴在撞击和停滞状态下的润湿行为。我们发现，水滴表示从表面沟槽纳米结构的收缩行为后，指示最大的渗透。对于撞击速度v* 的值存在阈值，低于该阈值，观察不到穿透，这取决于表面粗糙度的大小。这表明小于一定尺寸的凹槽可以阻止水渗透，考虑到在实际情况下v~0.5M，这对于设计纳米结构的疏冰基底是有用的信息。这种阻力可能来自于固体基质和液态水滴之间的界面张力。水渗透的程度显着取决于液滴的冲击速度和表面粗糙度的大小，为冲击速度大于V*。研究结果表明，液滴温度对液滴从表面沟槽结构中退出时间的决定性作用，而不是液滴撞击速度和表面沟槽结构的影响。
2019-08-01 cond-mat.soft physics.chem-ph physics.comp-ph
Elastocapillary deformations on partially-wetting substrates: rival contact-line models
部分润湿的液体可以使其所搁置的下面的弹性基底变形。这种情况需要发展理论模型来描述由液滴施加到固体基底上的润湿力，特别是在接触线处的润湿力。我们构建了一个通用的解决方案，使用位移势函数的弹性形变在有限的弹性基板与这些润湿力，并比较几种不同的接触线模型的结果。我们的工作包括内部贡献的表面应力从液体/固体$Σ_{ls}$和固体/气体$Σ_{sg}$固体表面张力（表面应力），这将导致在一个非标准的边界值问题，我们使用一个对偶积分方程解决。我们比较我们的结果与相关的实验，并得出结论，固体表面张力$Σ_{ls} \neq Σ_{sg}$的泛化是一个重要的功能，在任何模型的部分润湿。比较也使我们能够系统地消除一些建议的接触线模型。
2014-05-01 cond-mat.soft
Phase-Field Modeling of Wetting and Balling Dynamics in Powder Bed Fusion Process
在粉末床熔融增材制造（AM）工艺中，球化效应对打印部件的表面质量具有显著影响。表面润湿有助于粉末和基材之间的结合以及颗粒间的融合，而成球效应在激光束周围形成大的球状珠，并在打印过程中导致空隙、不连续性和较差的表面粗糙度。为了更好地理解瞬态动力学，一个简化的2D配置的理论模型被开发来调查底层的流体流动和传热，相变，以及界面不稳定性，随着激光加热。我们表明，润湿和快速凝固的程度抵消球化效应，瑞利-高原流动不稳定性的情况下，相对较低的基板润湿性和高扫描速率起着重要的作用。
2021-01-24 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Dewetting, partial wetting and spreading of a two-dimensional monolayer on solid surface
我们研究的行为的半无限单层，这是最初放置在一个无限的一半在两个方向上，理想的结晶表面，然后演变的时间，由于单层粒子的随机运动。粒子动力学模型为川崎粒子-空位交换过程中存在的长程吸引粒子-粒子相互作用。在解析可解的平均场近似下，我们计算了单分子层边缘的平均位移X（t），并讨论了单分子层从固体表面扩散（X（t）> 0）、部分润湿（X（t）= 0）或完全润湿（X（t）< 0）的条件。
1998-05-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Modeling planar degenerate wetting and anchoring in nematic liquid crystals
我们提出了一个简单的表面势有利于平面简并锚定液晶，即，分子沿平行于表面的任何方向相互平行排列的趋势。我们表明，在最低阶张量的朗道-德热纳序参数，四阶项必须包括在内。我们分析了这种表面势的锚定和润湿性质。在第二阶段，我们发现所需的退化平面锚定，具有正标量序参数和一些表面双轴性。在各向同性相，我们发现，与实验一致，润湿层可能表现出单轴有序与负标量序参数。对于足够大的锚定强度，这种负序过渡到平面简并态。
2006-02-23 cond-mat.soft
Wetting and cavitation pathways on nanodecorated surfaces
在本文中，我们通过自由能分子动力学模拟研究了纳米装饰表面上蒸汽泡的润湿和成核。结果揭示了超疏水性的稳定性淹没表面与纳米级波纹。的凹进的几何形状下的空腔的调查是能够维持一个封闭的气相内的表面粗糙度（Cassie状态）的疏水性和亲水性的液体和固体的组合。原子系统是纳米尺寸的;在这个尺度上，热激活事件可以发挥重要作用，最终决定卡西态的寿命。这种超疏水状态可以通过在大压力下完全润湿纹理（Cassie-Wenzel转变）或通过在负压下成核蒸汽泡（空化）来破坏。专门的罕见事件技术表明，由于复杂的表面几何形状，润湿和空化的几种途径是可能的。相应的自由能垒为100 kBT量级，并随压力变化.原子的结果被发现是在半定量符合宏观毛细理论。然而，后者不能捕获的密度波动，这决定了在负压（液体旋节线）的限制液相的不稳定。
2016-12-06 cond-mat.soft
Surface directed spinodal decomposition of fluids confined in cylindrical pore
本文通过分子动力学模拟研究圆柱孔内二元液体的表面定向旋节线分解，揭示部分润湿下的一维塞状亚稳态与完全润湿下的管状相分离转变，并分别阐明润湿组分的二维生长（指数1/2）和非润湿组分的三维线性生长动力学。
2023-09-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Wetting and layering transitions of a spin-1/2 Ising model in a random transverse field
在有效场论的框架内，利用微分算子技术，研究了体场和表面场存在时，随机横向场（RTF）对自旋1/2伊辛模型的润湿和分层转变的影响。事实上，润湿温度和润湿横向场的横向场的存在的概率的依赖关系被建立。对于特定值的表面场，我们表明存在一个临界概率$p_{c}$以上的润湿和分层过渡消失。
2002-04-02 cond-mat.soft
A Monte Carlo simulation study on the wetting behavior of water on graphite surface
本文是作者几年前发表的关于水在石墨上润湿转变模拟的快速通信（Phys. Rev. B，v76，041402（R），2007）的扩展版，旨在提供有关方法，参数和研究结果的更多细节，可能会引起某些读者的兴趣。基于SPC/E对水的经验势、10-4-3 van der Waals模型以及最近发展的水和石墨的诱导势和多极势，采用巨正则蒙特卡罗模拟结合多重直方图重加权计算了水在石墨上的吸附等温线。结果表明，水在石墨表面的润湿转变发生在475-480 K，预润湿临界温度在505-510 K之间。计算的润湿转变温度同意定量与先前预测的值，使用一个简单的模型。在润湿转变温度和预润湿临界温度之间的温度下观察到稳定和亚稳态共存，表明该转变是一级的。
2012-09-20 cond-mat.soft
Wetting States of Two-Dimensional Drops under Gravity
本文提出了二维液滴在重力作用下的杨-拉普拉斯方程的解析模型。受Landau和Lifshitz（1987）的开创性工作的启发，我们推导出了任意接触角和液滴体积的液滴在平面上的轮廓的解析表达式。进一步扩展了倾斜表面上液滴的润湿理论，揭示了接触线对液滴润湿状态的关键作用：（1）当接触线完全钉扎时，液滴的前进、后退接触角和形状可以由预定的液滴体积、滑动角和接触面积唯一确定，而不依赖于Young接触角;（2）当液滴具有可动接触线时，由于表面张力与重力的竞争，液滴将达到自由能最小的润湿状态。我们的理论与数值结果非常吻合。
2017-06-01 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Fluid adsorption at a non-planar wall: roughness induced first-order wetting
我们研究了流体在非平面壁面上的吸附问题，以了解表面粗糙度对润湿转变的影响。从一个适当的Landau型自由能泛函出发，我们发展了一个线性响应理论，该理论将非平面系统的自由能与其平面对应物中的关联函数联系起来。我们推广了众所周知的图形构造方法，用于研究平面表面相图，并推导出解析表达式的第一和第二阶润湿过渡的相边界的移位。特别感兴趣的是表面粗糙度的影响，第二阶润湿过渡驱动的第一阶，即使是从平面的小偏差。
1996-10-10 cond-mat.soft
Behaviour of flexible superhydrophobic striped surfaces during (electro-)wetting of a sessile drop
我们在这里研究的微观变形的弹性薄板构成的超疏水基板在不同的润湿条件下的固着液滴使用电润湿。使用共焦显微镜的变形轮廓的薄片进行实验评估。这些实验结果，然后解释使用变分原理形式主义的框架内的线性弹性。我们发现，局部变形的薄片主要是由净水平分量的毛细作用力作用在其顶部由于钉扎液滴接触线控制。我们还讨论了电润湿的间接作用，在支配的弹性层的变形特性。一个重要的结论是，小挠度假设，这是经常使用的文献中，未能提供一个定量的描述的实验结果，一个完整的解决方案的非线性控制方程是必要的，以描述实验获得的偏转轮廓。
2019-08-12 cond-mat.soft physics.flu-dyn
A Study on the Wetting Properties of Broccoli Leaf Surfaces and their Time Dependent Self-Healing After Mechanical Damage
植物通过一个复杂的分层表皮蜡层来保护免受元素的影响，这激发了超疏水和自清洁表面的创造。虽然许多研究已经进行了不同的植物蜡系统，以确定水排斥的机制，几乎没有任何研究的恢复表皮蜡层。本文研究了甘蓝蜡质表面的润湿特性和晶体学性质。意大利（花椰菜）进行了研究，以及机械损伤后的时间依赖性恢复的表面。发现西兰花叶的表面不仅对水是超排斥和自清洁的，而且对甘油和甲酰胺也是超排斥和自清洁的，甘油和甲酰胺两者都具有相当低的表面张力值。此外，它表明，表面性能确实恢复后的损害，这种恢复是多步骤的，并强烈依赖于恢复的表面粗糙度
2019-12-30 cond-mat.soft
Emergence and Growth Dynamics of Wetting-induced Phase Separation on Soft Solids
本研究通过原位实验和基于Onsager变分原理的唯象模型，揭示了软固体上润湿诱导相分离的涌现与生长动力学，阐明了自由链迁移消除应力奇异性的机制及材料参数对相分离的主导作用。
2024-07-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.flu-dyn
Geometric and chemical non-uniformity may induce the stability of more than one wetting state in the same hydrophobic surface
它是建立粗糙度和化学起着至关重要的作用，在基板的润湿性能。然而，很少有研究系统地分析了织构分布的不均匀性和基材的表面张力对其润湿性能的影响。在这项工作中，我们研究这个问题的理论和数值。我们提出了一个连续的模型，该模型考虑到了在两种可能的润湿状态下创建液滴界面所需的总能量：Cassie-Baxter（CB）与液滴下方捕获的气穴;另一种特征在于表面的均匀润湿，Wenzel（W）状态。为了引入几何非规则性，我们假设柱高度和柱距离是高斯分布的，而不是具有恒定值。同样，我们假设表面上的杨氏角的非均匀分布，以考虑化学不均匀性。这允许通过改变分布的方差来改变无序的“量”。我们首先解决这个模型解析，然后我们也提出了一个数值版本，它可以应用于研究任何类型的混乱。在这两个版本中，我们采用相同的物理思想：这两种状态的能量被最小化，以预测对于给定的体积和表面纹理的液滴的热力学润湿状态。我们发现，无序的主要影响是诱导在同一基板上的两个润湿状态的稳定性。就无序对液滴接触角的影响而言，我们发现化学无序和柱距无序对液滴接触角的影响可以忽略不计。然而，在柱高度无序的情况下，观察到液滴的平均接触角随着无序量而增加。最后，我们调查如何区域的润湿状态的稳定性行为时，液滴体积的变化。
2019-05-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
On the Modeling of Droplet Evaporation on Superhydrophobic Surfaces
当一滴水放在粗糙表面上时，有两种可能的极端润湿状态：一种称为Cassie-Baxter（CB），其中气穴被困在液滴下方，另一种特征在于表面的均匀润湿，称为Wenzel（W）状态。研究这两种状态之间的转变的一种方法是通过蒸发实验，其中液滴开始于CB状态，并且随着其体积减小，穿透表面的凹槽，达到W状态。在这里，我们提出了一个理论模型的基础上的全球CB和W状态的界面能，使我们能够预测的热力学润湿状态的液滴为一个给定的体积和表面纹理。我们首先分析了表面几何参数对液滴最终润湿状态的影响，并表明它强烈依赖于表面纹理。然后，我们改变液滴的体积保持固定的几何表面参数，以模仿蒸发，并表明，液滴经历了从CB到W状态的过渡时，其体积减少，如实验中观察到的。为了研究润湿状态对液滴初始状态的依赖性，我们在三维空间中实现了细胞Potts模型。模拟结果表明，当初始状态为W时，与理论非常一致，但当液滴初始化为CB状态时，与先前的观察结果不一致，该观察结果表明CB状态在许多情况下是亚稳态的。模拟和理论模型都可以修改以研究其他类型的表面。
2015-10-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.comp-ph
Universal Fast Mode and Potential-dependent Regimes in Wetting Kinetics
我们目前的模拟结果从一个全面的分子动力学（MD）研究表面定向旋节分解（SDSD）在不稳定的对称二元混合物在润湿表面。我们考虑了长程和短程表面场来研究早期润湿动力学。长程势的吸引部分的形式为$V(z) \sim z^{-n}$，其中$z$是到表面的距离，$n$是幂律指数。我们发现，润湿层厚度$R_1(t)$在很早的时候表现出幂律增长的指数$α= 1/(n+2)$。然后，它通过$α=3/2$转换到通用快模状态。相反，对于短程表面势，在初始时刻观察到$R_1(t)$的对数行为。值得注意的是，在这种情况下也出现了类似的快速增长。我们提供现象学的论据来理解这些增长规律。我们的MD结果坚定地建立了普遍的快模动力学的存在，并解决了相关的争议。
2022-06-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
