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Wenzel和Cassie間的雙向轉(zhuǎn)變及其與流動(dòng)的耦合行為
Category of Research Project:國(guó)家自然科學(xué)基金
list of participants :主持
beginning and ending dates :2012-2014
迄今為止,已有多種方法可以在粗糙表面上實(shí)現(xiàn)從Cassie 到Wenzel 狀態(tài)的轉(zhuǎn)變,但是其逆轉(zhuǎn)變的實(shí)現(xiàn),仍然是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。本項(xiàng)目旨在通過(guò)壓強(qiáng)誘導(dǎo)的方式,在自行設(shè)計(jì)并搭建的密閉裝置中,實(shí)現(xiàn)Wenzel 和Cassie 之間的雙向轉(zhuǎn)變。系統(tǒng)研究基底圖案參數(shù)、實(shí)驗(yàn)溫度、壓強(qiáng)變化速率等實(shí)驗(yàn)條件對(duì)該雙向轉(zhuǎn)變的影響。為準(zhǔn)確檢測(cè)液體與基底之間是否存在氣體,本項(xiàng)目首次將微分干涉相差顯微鏡(DICM)引入到材料界面潤(rùn)濕性研究領(lǐng)域,并將其與液滴形狀分析儀(DSA)相結(jié)合,從微觀結(jié)構(gòu)和宏觀性質(zhì)兩方面準(zhǔn)確判定轉(zhuǎn)變的發(fā)生。在上述靜態(tài)研究結(jié)果的基礎(chǔ)上,引入液體的流動(dòng),定量化地考察潤(rùn)濕性對(duì)流動(dòng)的影響,同時(shí)研究流動(dòng)的介入對(duì)潤(rùn)濕狀態(tài)及其臨界轉(zhuǎn)變條件的影響。通過(guò)本項(xiàng)目的研究,理解不同潤(rùn)濕狀態(tài)的本質(zhì)及其相互轉(zhuǎn)變機(jī)理,實(shí)現(xiàn)在靜止和流動(dòng)液體中對(duì)這一轉(zhuǎn)變的控制,為材料表面改性、相關(guān)器件加工等領(lǐng)域提供科學(xué)的依據(jù)。