Filling and wetting transitions on sinusoidal substrates: a mean-field study of the Landau-Ginzburg model
我们研究了平均场近似下流体与微结构衬底接触的界面现象。雕刻的衬底是周期长度L和振幅A的正弦截面的无限长凹槽的一维阵列。该系统建模使用朗道-金兹伯格功能，与流体基板耦合对应于一阶或临界润湿的平面基板。我们调查的粗糙度的基板在界面现象的影响，特别注意填充和润湿现象，并比较结果与宏观和界面哈密顿理论的预测。在散装共存，L值远大于散装相关性，我们观察到一阶填充之间的过渡干燥和部分填充的界面状态，延长关闭共存，结束在一个临界点;和润湿之间的过渡部分填充和完全润湿的界面状态与相同的顺序为平面基板（如果一阶，润湿延长关闭共存的预润湿线）。另一方面，如果凹槽高度的相关长度的顺序，只有润湿之间的干燥和完全润湿状态的过渡观察。然而，它们的特性取决于平坦基底的润湿转变的顺序。因此，如果它是一阶的，粗糙衬底的润湿转变温度相对于平坦衬底的润湿转变温度降低，并且与非常浅的衬底的Wenzel定律预测一致。相反，如果平坦衬底润湿转变是连续的，则粗糙度不改变润湿温度。
2014-08-05 cond-mat.soft
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
Wetting films on chemically heterogeneous substrates
基于微观密度泛函理论，我们研究了吸附在具有明确化学非均匀性的基底上的类液体润湿薄膜的形态。作为典型案例，我们关注单个化学步骤和单个条纹。从微流体应用的角度出发，讨论了化学微通道引导液体的准确性。最后给出了如何从理论上研究具有任意化学结构的基片的润湿性的一般方法。
1999-06-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Wetting of cholesteric liquid crystals
从理论上研究了胆甾相液晶在平面衬底上的润湿特性。如果基片和界面的性质使得双折射层不变形，则润湿性质类似于双折射液晶的润湿性质。另一方面，如果锚定条件迫使液晶层变形，则润湿性质改变，自由胆甾-各向同性界面是非平面的，并且存在靠近基板的拓扑缺陷层。根据胆甾相液晶的性质，这些变形可以促进或阻碍衬底被润湿。
2015-07-16 cond-mat.soft
Filling and wetting transitions of nematic liquid crystals on sinusoidal substrates
接近正弦基底，简单流体可以经历填充转变，其中流体从干燥状态转变为填充状态，其中界面保持不弯曲但结合到基底。增加表面场，界面解除结合并发生润湿转变。我们表明，这种双过渡序列可能会强烈修改的情况下，有序的流体，如液晶。取决于结构化基底和各向同性-润湿界面处的润湿分子的优选取向，填充转变可能不存在，并且流体直接从干燥状态转变为完全润湿状态，其中界面远离基底。更有趣的是，在其他情况下，可以防止完全润湿转变，并且流体从干燥状态转变为填充状态，并且保持在这种配置中，其中界面总是附接到基底，即使对于非常大的表面场也是如此。这两种转变只观察到在一个狭窄的幅度范围内的同一基板。
2011-06-03 cond-mat.soft
Wetting of soft substrates
在平均场论中，我们研究了弹性基底的润湿问题.我们的分析是基于流体数密度和衬底位移场的巨正则自由能泛函。基板被描述的线性弹性理论，参数化的两个Lamé系数。流体的贡献是范德华类型。系统中粒子间的相互作用有两种势。流体颗粒之间的长程吸引力由势$w(r)$描述，并且$v(r)$表征基底-流体相互作用。通过对弹性自由度进行积分，我们得到了一个仅适用于流体数密度的有效理论。其结构类似于用于润湿惰性基底的结构。然而，势$w(r)$被有效势代替，该有效势除了$w(r)$之外还包含$v(r)$中的双线性项。我们讨论了相应的润湿过渡的有效界面电位$ω(\ell)$，其中$\ell$表示的润湿层的厚度。我们表明，在代数衰减的相互作用的情况下，基板的弹性可能会抑制临界润湿过渡，甚至可能把他们一阶。
2019-11-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase diagram for morphological transitions of wetting films on chemically structured substrates
利用界面位移模型，我们计算了吸附在含有化学条纹的平面基底上的类液薄膜的形状。我们确定了整个相图的形态相变在这些薄膜的功能，温度，欠饱和，和条纹宽度
1999-08-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Wetting at Curved Substrates: Non-Analytic Behavior of Interfacial Properties
我们认为，对于完全润湿在一个弯曲的基板（壁）的壁流体表面张力是非解析的$R_i^{-1}$，壁的曲率和壁附近的流体的密度分布获得的贡献成正比的气体-液体表面张力$\times R_i^{-1}$加上高阶的贡献，这是非解析的$R_i^{-1}$。这些预测证实了密度泛函计算的方井模型的液体吸附在一个硬球和一个硬圆柱体上的气体（干燥）发生完全润湿的结果。我们的结果的溶剂化的大疏溶剂颗粒的影响进行了讨论。
2003-05-06 cond-mat.soft
Size-dependent contact angle, and wetting and drying transition of a droplet adsorbed on to a spherical substrate: Line tension effect
研究了球形基底上球形帽状液滴的体积变化与尺寸相关的接触角和干湿形态转变。线张力效应包括使用严格的亥姆霍兹自由能公式中的液滴毛细管模型。当基底是疏水性的并且液滴体积小时，发生从帽形到球形液滴的形态干燥转变，类似于在平坦基底上预测的转变。此外，对于亲水性基底和大的液滴体积，发生从帽形到包裹的球形液滴的形态润湿过渡。接触角取决于液滴尺寸：在线张力为正时，其随着液滴体积的增加而减小，而在线张力为负时，其增加。当线张力为正且较大时，球形液滴和包裹液滴是稳定的。
2016-09-22 cond-mat.soft
Roughness-Induced Wetting
我们从理论上研究的润湿过渡的可能性诱导的几何粗糙度的固体基板的情况下，平面基板不显示润湿层。我们的方法利用了一种新的封闭形式的表达式，它涉及到两个正弦调制接口之间的相互作用，两个平面接口之间的相互作用。在谐波近似，我们发现，粗糙度诱导润湿确实是可能的，如果基板粗糙度，量化的基板表面积，超过一定的阈值。此外，基质和润湿物质之间的分子相互作用必须满足几个条件。这些结果表示在一个平坦的基板上的润湿电位的下限，以便粗糙度引起的润湿发生。该下限具有以下性质：最小值存在于两个界面之间的零或非常小的分离处，作为平坦情况下非润湿情况的特征。最重要的是，润湿电位需要在与基底粗糙度的幅度相当的间隔处具有明显的最大值。这些发现与粗糙度引起的玻璃-冰界面预融的实验观察以及相应的玻璃-水-冰系统的色散相互作用的计算结果一致。
1998-03-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Viscous droplet impingement on soft substrates
撞击在软基底上的粘性液滴可以表现出几种不同的行为，包括重复的弹跳、润湿和悬停，即，在撞击后展开和收缩，而不会反弹或润湿。我们实验研究的条件，使这些特性的行为，通过系统地改变基板的弹性，冲击速度和液体粘度。对于每种基底弹性，向润湿的转变被确定为韦伯数We对欧姆索奇数Oh的依赖性，韦伯数We测量液滴的动能相对于其表面能，欧姆索奇数Oh将粘度与惯性和毛细作用进行比较。我们发现，虽然我们在润湿过渡单调下降与哦相对刚性的基板，它表现出一个反直觉的行为，它首先增加，然后逐渐减少较软的基板。我们实验确定的依赖性的最大韦伯数允许非润湿对基板的弹性的影响，并表明，它提供了一个很好的定量测量液体排斥性的广泛的表面，从液体到软表面和不变形的表面。
2022-02-03 cond-mat.soft
First order wetting of rough substrates and quantum unbinding
通过重正化群和泛函重整化群方法研究表明，在短程基底力作用下或强涨落作用下，当粗糙度指数超过体相界面涨落的各向异性指数时，二维自仿射粗糙壁的润湿将变为一阶润湿.不同的阈值适用于平均场区域中的长程力。对于键无序体，不动点稳定性表明类似的结果，这最终依赖于量子束缚态的基本性质与渐近幂律排斥势。
1998-04-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Wetting and drying of a rigid substrate under variation of the microscopic details
报道了用Lennard-Jones流体对刚性基底进行润湿和干燥的分子动力学模拟。在先前的模拟中小于流体颗粒的基底颗粒的尺寸现在被认为分别等于或大于流体颗粒的尺寸。最近，对于后一种类型的系统的一阶干燥过渡已被报道。就像之前我们发现所有系统都有一个连续的过渡。这也适用于具有不完全填充的顶层的基底，即所谓的分子粗糙表面。所有的系统研究的行为定性相似，但不一致的固体-蒸汽表面张力的润湿过渡的方法和固体-流体表面张力一般。
1998-02-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Active wetting/de-wetting of focal adhesions on viscoelastic substrates
University of Belgrade（贝尔格莱德大学）；Victor Chang Cardiac Research Institute（维克多·张心脏研究所）；University of New South Wales（新南威尔士大学）；University of Glasgow（格拉斯哥大学）；Lancaster University（兰开斯特大学）
该研究针对黏着斑在黏弹性基底上的主动润湿/去润湿问题，构建双时间尺度物理框架，揭示类共振机制与Piezo1钙信号的调控作用，为关联黏弹性与黏附动力学提供理论基础。
2026-08-05 cond-mat.soft q-bio.SC
Composite states of wetting
分析了各种简单的几何形状和基板的安排，特别是当后者表现出两个或更多的尺度的液体-蒸汽宏观接触角的解析表达式。它涉及的Wenzel润湿状态时，基板是完全湿的，Cassie-Baxter状态时，液体悬挂在基板上，但也润湿的中间状态，这被证明是相关的，并在竞争中与其他两个。在尺度分离的假设下，接触角的组成规则的开发，其兴趣是说明了在一个紧密堆积设置的rasperry-like颗粒。
2020-10-21 cond-mat.soft
Dynamics of condensation of wetting layer in time-dependent Ginzburg-Landau model
研究了润湿膜通过界面限制生长时，在基底上或毛细管内的液体冷凝动力学。我们使用一个唯象的含时Ginzburg-Landau（TDGL）型模型与长程衬底势。使用一个序参量，这并不直接代表密度，我们可以推导出一个解析公式的界面生长速度是直接相关的衬底电位。使用这个解析表达式的润湿膜的生长符合幂律型的增长，这是由于存在一个长程色散力。
2007-08-23 cond-mat.soft
Wetting at Non-Planar Substrates: Unbending & Unbinding
我们认为流体润湿的波纹基板上使用有效的界面哈密顿理论，并表明，打破沿壁的平移不变性可以诱导一个“unbending”相变，除了解除绑定。一阶和二阶伸直转变都可以在共存和不共存时发生。结果为系统与短期和长期的力量建立，不弯曲的临界点的特点是超普遍的缩放行为。我们发现，在本体共存，在不弯曲的临界点的吸附是一个泛倍数的相应的平面系统的吸附。
1999-02-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Three-phase contact line and line tension of electrolyte solutions in contact with charged substrates
采用经典的密度泛函理论，在晶格模型下，研究了电解质溶液的气液界面与带电平面基底相交形成的三相接触线.分析了衬底电荷密度和溶液离子强度对三相接触线的本征结构和相应的线张力的影响。我们发现一个负的线张力的所有值的表面电荷密度和考虑的离子强度。线张力的强度随着接触角的减小而减小，这是通过改变温度或衬底电荷密度实现的。
2015-11-16 cond-mat.soft
Role of Substrate Stiffness in Tissue Spreading: Wetting Transition and Tissue Durotaxis
活组织经历润湿转变：在表面上，它们可以形成液滴状细胞聚集体或作为迁移细胞的单层扩散。组织润湿性不仅取决于基质的化学性质，还取决于基质的机械性质。在这里，我们研究了基板刚度在组织扩散中的作用，我们通过一个积极的极性流体模型来描述。考虑到细胞施加更大的主动牵引力，更硬的基板上，我们预测组织润湿过渡在一个临界基板刚度，随着组织的大小而减少。在具有刚度梯度的基底上，我们发现组织在较硬的一侧上传播得更快。此外，我们表明，组织可以润湿的基板上的刚性侧，而从软侧去湿。我们还表明，通过跨组织传输的粘性力，较硬侧接口可以短暂地拖动软侧接口朝向增加刚度，对它的蔓延趋势。这两种效应导致组织沿刚度梯度向上定向迁移。因此，这种现象--组织硬旋转--可以从软侧的去湿和组织界面之间的流体动力学相互作用中出现。总的来说，我们的工作揭示了基质硬度影响活组织的集体迁移和主动润湿特性的机制，这些特性与发育，再生和癌症有关。
2020-05-12 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.TO
Substrate-Directed Wetting Layers in Bicontinuous Particle-Stabilised Emulsions
Utrecht University（乌得勒支大学）
本研究通过实验结合数值模拟，揭示了STrIPS法制备的负载型bijel薄膜中，基底润湿性和纳米颗粒含量对界面润湿层结构的调控规律，为其功能化应用提供了关键依据。
2026-08-14 cond-mat.soft
Stick-Slip Contact Line Motion on Kelvin-Voigt Model Substrates
液体接触线的毛细牵引引起软固体的高度局部化变形，通过粘弹性制动极大地减缓润湿和去湿动力学。然而，强制执行大的速度导致所谓的粘滑不稳定性，在此期间，接触线周期性地从其自身的润湿脊脱钉。这种周期性运动的机制，特别是在流体中的动态的作用仍然难以捉摸，部分原因是不稳定的软润湿问题的理论描述是迄今为止还没有。在这里，我们提出了第一个完全非定常软润湿问题的数值模拟，与液体和固体动力学之间的充分耦合。我们观察到三个制度的软润湿动力学：稳定的粘弹性制动在低速，粘滑运动在中速，其次是粘滑制动的液体阻尼，这最终让位于经典的润湿动力学，占主导地位的液体耗散抑制区域。
2022-01-11 cond-mat.soft
Liquid Nanodroplets Spreading on Chemically Patterned Surfaces
通过表面能图案化来控制液滴在表面上的空间分布可用于通过选择性液体/固体润湿来控制材料向指定区域的输送。虽然存在对异质衬底上的液滴的平衡形状的研究，但对相应的润湿动力学知之甚少。我们通过研究，通过大规模的原子模拟，液体纳米液滴扩散在化学图案化的表面上，对阐明这一主题的细节取得了重大进展。提出了一个模型，为线的聚合物液体（液滴）在基板上的润湿（平衡接触角约0度）和非润湿（平衡接触角约90度）材料的交替带。液滴扩散进行了比较不同波长的图案和强度的表面相互作用的润湿条。对于小波长，液滴部分地在基底的润湿和非润湿区域上扩散以获得小于90度的有限接触角。在这种情况下，扩散的程度取决于润湿区域中的相互作用强度。观察到一个过渡，使得对于大波长，液滴通过从非润湿区域拉动材料而仅在基板的润湿区域上扩散。在大多数情况下，前体膜以强烈依赖于相互作用强度的速率在基底的润湿部分上铺展。
2005-11-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Analytical prediction of electrowetting-induced jumping motion for droplets on textured hydrophobic substrates: Effects of the wetting states
该研究基于能量守恒建立闭式与统一公式，解析预测平面及纹理疏水表面上 Cassie-Baxter 与 Wenzel 状态液滴的电润湿诱导跳跃速度。
2020-07-22 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Tree-frog-inspired osmocapillary adhesive bonding to diverse substrates
受树蛙黏液润湿机制启发，提出渗透毛细管粘接新方法，用表面活性剂改性界面液体实现多种基底上的牢固可逆粘接，在低能、潮湿等基底上性能远超传统压敏胶。
2025-09-06 cond-mat.soft
Wetting gradient induced separation of emulsions: A combined experimental and lattice Boltzmann computer simulation study
通过实验和理论研究相结合的乳液的引导运动。工作的重点是通过一个逐步的（突然）改变润湿性能的基板沿给定的空间方向产生的驱动力有关的基本问题。二元乳液的实验明确表明，相对于基板的两个不同部分的流体组分（在我们的实验中为水）之一的选择性润湿性是足够的，以驱动分离过程。这些研究都伴随着近似的分析参数，以及格子玻尔兹曼计算机模拟，专注于润湿梯度对内部液滴动力学的影响，以及其相对强度相比，体积力驱动的流体流动。这些理论研究表明，相对于平面通道，在开放基底的情况下，润湿梯度诱导力对接触角和液体体积的依赖性在性质上不同。特别是，对于我们的实验的参数范围内，狭缝的几何形状被发现产生相当高的分离力相比，开放基板。
2009-10-16 cond-mat.soft
Modeling oil-water separation with controlled wetting properties
针对油水分离理论不足，本文提出预测基底润湿特性的理论模型，并用4-spins cellular Potts模型模拟支柱与多孔储层基底的分离效率。
2020-12-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Static wetting on deformable substrates, from liquids to soft solids
杨氏定律在接触线附近有大量变形的软固体和液体基底上失效。在液体基板上，这是由诺依曼的经典分析，它提供了一个几何结构的界面自由能最小化捕获。在软固体上，总自由能包括弹性的附加贡献。一个线弹性模型，结合了平面外的回复力，由于固体表面张力最近被证明是准确地预测的平衡形状的薄弹性膜，由于一个大的固着液滴。在这里，我们扩展这个模型，以找到基板变形由于任意大小的液滴。虽然宏观接触角与大液滴的杨氏定律相匹配，但它与小液滴的诺依曼预测相匹配。通过固体的表面张力和弹性模量的比率粗略地给出交叉液滴尺寸。在该交叉处，宏观接触角增加，表明基材实际上润湿性较低。对于所有尺寸的液滴，接触线附近的微观行为遵循诺依曼结构，给出局部力平衡。
2012-09-17 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Anisotropic wetting and de-wetting of drops on substrates patterned with polygonal posts
我们目前的结果显示如何水滴，喷墨印刷，传播与钻石或三角形的职位晶格图案的表面上。考虑到柱宽度通常约为7 m，晶格间距在15-40 m之间，我们观察到具有3、4和6重对称性的液滴形状，这取决于晶格的对称性和柱的形状。这是界面钉扎和脱钉的不同机制的结果，其取决于相对于柱形状的接触线运动的方向。格子玻尔兹曼模拟被用来详细描述这些机制的三角柱。我们还跟踪了液滴蒸发时接触线的运动，这表明它们往往会恢复到原来的形状。为了解释这一点，我们表明，移动的容易方向是相同的蔓延和干燥的下降。我们比较了小液滴的行为与在同一位置喷射几滴所产生的较大液滴的行为。我们发现，接触线的运动是出乎意料的不敏感的液滴体积，甚至当一个球形帽的流体形成以上的职位。这些发现与微流体应用和喷墨打印中液滴形状的控制有关。
2012-10-23 cond-mat.soft
Electrolyte solutions at heterogeneously charged substrates
利用经典的密度泛函理论研究了平面衬底上相互作用点的化学或电学非均匀分布对邻近流体数密度的影响。在电解质溶液的情况下，这种不均匀性的影响范围特别大，因为相应的相关长度尺度由德拜长度设定，德拜长度与分子尺寸相比较大。这里使用的DFT明确考虑溶剂颗粒，从而捕获现象，尤其是由于离子-溶剂耦合。本方法提供了封闭的解析表达式描述的化学和电气不均匀的墙壁的影响。孤立的δ-类相互作用，孤立的相互作用补丁，和相互作用网站的六边形周期性分布的分析揭示了一个敏感的依赖性的流体密度分布的类型的相互作用，以及对相互作用网站的大小和横向分布。
2018-04-03 cond-mat.soft
Droplets sit and slide anisotropically on soft, stretched substrates
各向异性润湿基底使得能够在一系列应用中有效地控制液滴行为。通常，这些涉及化学或物理图案化衬底表面，或应用温度或电场等性质的梯度。在这里，我们表明，一个平坦的，拉伸的，均匀的软基板也表现出不对称的润湿，无论是在如何液滴滑动，并在其静态形状。液滴动力学受到拉伸的强烈影响：在硅树脂基底上的甘油液滴，在平行于所施加拉伸的方向上比在垂直方向上拉伸滑动23\%快67\%。与经典的润湿理论相反，处于平衡状态的静态液滴呈细长状，取向平行于拉伸方向。这两种效应都是由接触线附近的基板的液滴引起的变形引起的。
2021-02-22 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Soft wetting with (a)symmetric Shuttleworth effect
本文提出宏观neo-Hookean弹性模型和介观梯度动力学模型，研究强Shuttleworth效应下的软基底润湿行为，揭示干湿态间Shuttleworth效应的（非）对称性主导基底水平变形。
2022-01-11 cond-mat.soft nlin.AO physics.chem-ph
Wetting of Water on Graphene
石墨烯的润湿性质已被证明是有争议的，并且难以评估。基底顶部上石墨烯层的存在不会显著改变固体基底的润湿性质，表明单个石墨烯层不会影响润湿相和基底之间的粘附。然而，水在石墨烯上的润湿实验显示出暗示大量粘附的接触角。在这里，我们通过测量在不同相对湿度下吸附到不同厚度的石墨烯薄片的水蒸气的质量来研究石墨烯的润湿。我们的实验明确地表明，最薄的石墨烯薄片不吸附水，由此得出水在这些薄片上的接触角为~ 180 o。另一方面，较厚的石墨烯纳米粉末薄片确实吸附水。在该系统中主导吸附的范德华（vdW）相互作用的计算证实，石墨烯和水的单个原子层之间的粘附相互作用非常弱，以至于石墨烯是超疏水的。这些观察结果在一项关于石墨烯涂层水滴的独立实验中得到了证实，该实验表明，用分子薄的石墨烯制造液体“大理石”是不可能的。
2017-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Switchable Wetting of Stimulus Responsive Polymer Brushes by Lipid Vesicles: Experiments and Simulations
我们接枝聚丙烯酸刷含有半胱氨酸侧链在一个确定的表面密度的平面脂质膜。镜面X-射线反射率数据表明，除了镉离子诱导的聚合物刷层的压实和调制的脂囊泡的粘附。诱导从非润湿到部分润湿状态的切换的临界阈值水平，[Cd 2 +] = 0.25 mM，由显微干涉法确定。囊泡和刷之间的相互作用进行了评价的高度波动的膜接触刷和囊泡的形状附近的表面。为了分析这些实验，我们通过模拟研究了轴对称囊泡在有限范围膜-基底相互作用和浮力下的粘附。我们发现，当地的横向条件，有关的最大曲率在边缘的粘附区的粘附强度仍然相当准确。因此，虽然在实验上不可能在零浮力下制备囊泡，但我们可以使用横向条件来估计粘附强度。然而，粘附图显着修改了有限范围的膜-基底相互作用和浮力。对于向下的浮力，囊泡仅仅沉积到衬底上，并且没有平均场粘附转变。对于向上的浮力，粘附的囊泡最多是亚稳定的。因此，平均场的粘附转变只能发生在消失的浮力。只有零范围的膜-基底相互作用不发生二阶粘附转变在有限的相互作用强度。对于任何有限程相互作用，当膜-基底相互作用从排斥变为吸引时，过渡发生。我们提出了一个粘附图作为粘附强度和浮力的函数，并比较囊泡的粘附行为的润湿行为的液滴。
2022-03-28 cond-mat.soft
High-gravity Spreading of Liquid Coatings on Wetting Flexible Substrates
这项工作描述了一种机械的方法来操纵毛细管长度和高重力下的柔性基板上的液体涂层的蔓延。文献中的实验验证集中在地球标准重力下的情况下，据作者所知，这项工作是第一次探索其与高重力下扩展水坑的相关性。通过在涂覆的基底下面使用高密度液体基料的离心，可以施加垂直于基底的加速度以减小毛细管长度并增加铺展速率。由于离心的性质，该方法主要在柔性基板上工作，其弯曲的曲率符合均匀分布的离心加速度的轮廓。在施加600 g的高重力的情况下，毛细管长度减少了24.5倍，并且铺展从表面张力驱动和重力驱动状态之间的“瞬时铺展”转变为重力驱动状态。实验结果表明，高重力加速度将提高扩展速率，使得在地球标准重力下需要12小时才能从8 μl液滴扩展到40 μm厚的水坑的水坑，在600 g下需要不到1分钟。总的来说，这项工作表明，以前推导出的表达式重力驱动的扩展的水坑在地球的标准重力扩展到预测的行为，光滑，湿润的基板上的水坑扩展暴露于超过100 g的加速度。
2015-09-14 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Wetting ridge dissipation at large deformations
本文首次考虑大变形，计算了粘弹性基底上匀速移动接触线下的耗散，发现线性理论在薄层下不准确，并联系近期实验进行了讨论。
2024-02-09 cond-mat.soft
Critical wetting in power-law wedge geometries
我们调查临界润湿过渡的流体吸附在楔形的几何形状，基板高度变化的幂律，$z(x,y) \sim |x| ^γ$，在一个方向上。当$γ$从0增加到1时，基板形状从平面壁平滑地改变为线性楔形。已知与这些极限几何形状相关的连续润湿和填充转变具有不同的相边界和临界奇点。根据$γ$、p和q的值，我们预测$0<γ< 1$的中间临界润湿行为属于{ \it{three} }种可能的制度之一。的解绑行为的特点是高度的非普遍性，强烈的各向异性相关性和增强的界面粗糙度。详细讨论了线性楔形极限中相边界的移动和普遍临界行为的出现。
2002-09-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Probing wetting properties with self-propelled droplets
该研究提出带极性项的三态Cellular Potts模型，用自推进活性液滴跨越自由能垒并探测、量化柱状表面的亚稳润湿状态。
2025-10-18 cond-mat.soft
Bistable anchoring of nematics on rough substrates
我们分析了润湿和锚定液晶无序之间的相互作用，例如，在Landau-de Gennes理论的框架中，在衬底和向列-各向同性（NI）界面上的竞争垂直和平面易轴的情况下，粗糙衬底。计算了方位对称衬底的相图。我们确定了两个制度-一个强耦合制度，润湿过渡与锚定过渡相吻合，和一个弱耦合制度，其中两个是分开的。锚定过渡是一阶的，并且在垂面锚定和平面锚定之间切换。这两个竞争方向在很宽的参数范围内是亚稳定的。因此，这样的表面可以用来生成双稳态。
2008-10-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Flexible hydrogels connecting adhesion and wetting
研究通过实验探测水凝胶与软PDMS接触的静态特征，跨越六个数量级揭示了黏附与润湿间的转变规律及桥接理论，并指出水凝胶可清洁黏性基底。
2023-08-01 cond-mat.soft
Active wetting of epithelial tissues
发育、再生和癌症涉及组织形态的急剧转变。与惰性流体的行为类似，这些转变中的一些被解释为润湿转变。然而，这种类比的有效性和范围尚不清楚，因为驱动组织润湿的活跃细胞力既没有被测量也没有被理论解释。在这里，我们表明，2D上皮单层和3D球状聚集体之间的过渡可以理解为一个主动润湿过渡，其物理性质从根本上不同于被动润湿现象。通过结合一个积极的极性流体模型与测量的物理力作为一个功能的组织大小，收缩性，细胞-细胞和细胞-基板的粘附性，和基板的刚度，我们表明，润湿过渡的结果之间的竞争牵引力和收缩细胞间的应力。这种竞争定义了一个新的内在的长度尺度，产生了一个临界尺寸的润湿过渡组织，一个引人注目的功能，没有对应的经典润湿。最后，我们表明，积极的形状波动动态放大组织去湿。总体而言，我们的结论是，组织蔓延构成了一个突出的例子主动润湿-一种新的物理场景，可以解释组织形态发生和肿瘤进展过程中的形态转变。
2019-02-24 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.TO
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
Inhomogeneous transport in model hydrated polymer electrolyte supported ultra-thin films
聚合物电解质膜的结构，例如，燃料电池催化剂层内的全氟磺酸对决定电池性能的电化学活性和传输现象具有显著影响。在这些区域中，可以发现Nafion作为超薄膜，涂覆催化剂和催化剂载体表面。这些表面的亲水/疏水特性对膜的结构形成的影响，进而对传输性能的影响，尚未得到充分的探讨。在这里，我们报告的经典分子动力学模拟的水合Nafion薄膜接触非结构化的支持，其特征在于其全球润湿性能。我们已经调查了结构和运输在不同地区的电影和发现的证据强烈的异质性行为。我们推测我们的工作对实验和技术活动的影响。
2013-10-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
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
Revisiting the wetting behavior of solid surfaces by water-like models within a density functional theory
本文利用经典密度泛函理论研究了具有不同缔合强度的类水模型在固体表面上的润湿行为，通过吸附等温线和Young方程确定了润湿与预润湿临界温度及接触角随温度的变化，结果与实验和模拟吻合良好。
2024-03-29 cond-mat.soft
A partially wetting film of water and surfactant under the influence of a propagating MHz surface acoustic wave
我们用理论和实验来研究{ \it部分润湿}膜的水和表面活性剂的解决方案，以传播MHz的振动在固体基板中的形式的瑞利表面声波（SAW）的响应。SAW引起液膜中的质量漂移，这与Schlichting边界层流（也称为Schlichting流）相关联。我们研究的薄膜是由漂移和毛细应力之间的平衡。我们证明了弱毛细管的贡献，如硅油膜，支持动态润湿，并导致液体在固体基板上沿SAW的路径传播。然而，强毛细管贡献，例如水膜，支持沿着SAW的路径的并发动态润湿和去湿，使得膜沿着固体基底移位。此外，这样的薄膜可以支持形成的毛细火车波，沿着相同的路径传播。我们进一步注意到，我们在这里讨论的膜动力学的机制是不同的，更熟悉的Eckart流机制，这是与膜厚度大于波长的声泄漏的SAW和通常观察到的，以支持液滴的运动。我们这里讨论的膜的厚度相对于声音泄漏的波长是小的，使得来自Eckart流、声辐射压力和SAW的衰减的贡献小。
2016-01-06 cond-mat.soft physics.flu-dyn
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
Dewetting and Spreading Transitions for Active Matter on Random Pinning Substrates
我们发现，空间相互作用的自推进磁盘中存在的随机钉扎基板表现出各种不同的状态之间的转换。特别地，从相分离的簇状态，盘可以展开并均匀地覆盖衬底，这可以被视为活性物质润湿转变的示例。我们映射的活动，磁盘密度和基板强度的函数的这种转变的位置，我们还确定其他阶段，包括集群状态，集群和迷宫润湿相之间的共存，和固定的液体。这些阶段可以确定使用簇的大小，在润湿-去湿过渡，和六重协调的颗粒，当发生去湿下降的分数下降。
2016-08-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Gradient-dynamics model for liquid drops on elastic substrates
本文提出一种可描述弹性基底上多液滴静态与动态润湿的约化长波梯度动力学模型，成功重现接触角双重转变、动态接触角依赖关系，并揭示粗化模式随基底柔软度的非平凡变化。
2021-07-18 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Spreading on viscoelastic solids: Are contact angles selected by Neumann's law?
由于固体内部强的粘弹性耗散，液滴在软基底上的扩散非常缓慢。一个详细的了解的传播动力学仍然难以捉摸，部分原因是难以量化的强粘弹性变形以下的接触线，确定移动润湿脊的形状。在这里，我们提出了直接的实验可视化的动态润湿脊，补充测量的液体接触角。据观察，润湿脊表现出完全遵循动态液体接触角的旋转-如先前假设的[Karpitschka \emph{et al.} Nature Communications \textbf{6}，7891（2015）]。这一实验证明，尽管接触线运动，润湿脊仍受诺依曼定律支配。此外，我们的实验表明，移动的接触线导致可变的表面张力的基板。因此，我们建立了一个新的理论，将表面应变的影响，第一次包括所谓的Shuttleworth效应到软润湿的动力学理论。它包括在接触线的边界条件的详细分析，辅以耗散分析，这表明，再次，诺依曼的平衡的有效性。
2019-07-18 cond-mat.soft
Self-Propulsion of Droplets by Spatially-Varying Roughness
在部分润湿条件下，使基材均匀粗糙可增强相应光滑基材的润湿特性。亲水体系变得更加亲水，疏水体系变得更加疏水。在这里，我们表明，空间纹理的粗糙度可能会导致自发推进液滴。单个液滴被驱动朝向本征亲水系统的最大粗糙度区域和朝向本征疏水系统的最小粗糙度区域。空间纹理化可以通过在衬底上用波长在一个方向上变化的正弦凹槽来蚀刻（非均匀蚀刻）或在衬底上光刻地蚀刻分形（科赫曲线）凹槽的径向图案来实现。可以通过将粗糙纹理化与衬底的化学或材料图案化相结合来设计用于液滴轨迹的更丰富的能量景观。
2011-06-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Wetting and phase separation in soft adhesion
在经典的固体粘附理论中，表面能驱动变形以增加接触面积，而体弹性则与之相反。最近，固体表面应力也被证明在抵抗软材料变形方面起着重要作用。这表明软粘附中的接触线应模仿液滴的接触线，接触角由表面张力决定。与此假设一致，我们观察到的接触角的刚性二氧化硅球，这取决于表面功能化，但不是球的大小上的软硅胶基板。然而，为了满足这种润湿条件而没有发散的弹性应力，凝胶在接触线附近与其溶剂分离。这产生了四相接触区，其中两个额外的接触线隐藏在基板表面下方。虽然这些接触线的几何形状与球体的尺寸无关，但是相分离区域的体积与球体的尺寸无关，而是取决于压痕体积。这些结果表明，软凝胶的粘附理论需要考虑凝胶网络的可压缩性和凝胶与其溶剂之间的非零表面应力。
2015-07-22 cond-mat.soft
Wetting on Random Roughness: the Ubiquity of Wenzel Prewetting
具有宏观随机粗糙度的固体基底的润湿性质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。结果表明，Wenzel预湿，这是最近预测的一个相当广泛的一类粗糙度分布来自高斯随机过程的一般失真程序，事实上应该是无处不在的，甚至在更温和的条件下盛行。在Wenzel角发生的众所周知的转变伴随着预湿转变，在该预湿转变处发生吸附液体体积的跳跃。这应该存在于大多数表面轴承均匀，各向同性随机粗糙度。
2012-03-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermal fluctuations of an interface near a contact line
用解析和数值方法研究了部分润湿不可渗透基底的液体界面接触线附近的热涨落效应。提升的界面轮廓和接触线的位置为随机变量，我们探讨了相应的波动接触线问题的平衡性质的基础上的界面哈密顿量涉及的“接触”结合势。为了便于分析处理，我们考虑一维界面的情况。接触线处的有效边界条件由无量纲参数确定，该无量纲参数编码微观尺度下的热能和衬底能量的相对重要性。我们发现，这个参数控制从部分润湿到伪部分润湿状态的过渡，后者的特征在于由固定厚度的薄预湿膜。相反，在部分润湿状态下，轮廓通常经由指数变薄的预润湿膜接近基底。我们表明，独立的物理在微观尺度上，杨氏角恢复足够远离基板。界面和接触线的波动引起有效分离压力，随高度呈指数下降。因此，波动提供了一个正则化的奇异接触力发生在相应的确定性问题。
2016-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.flu-dyn
