1. Вплив нанотекстурування на змочування поверхні: метод молекулярної динаміки
- Author
-
Guillaume Castanet, Mykola Isaiev, Mariia Aleksandrovych, Sergii Burian, Fabrice Lemoine, David Lacroix, Laboratoire Énergies et Mécanique Théorique et Appliquée (LEMTA ), Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Taras Shevchenko National University of Kyiv
- Subjects
Work (thermodynamics) ,solid/fluid interface ,Materials science ,Silicon ,molecular dynamics ,General Physics and Astronomy ,chemistry.chemical_element ,02 engineering and technology ,Substrate (electronics) ,010402 general chemistry ,01 natural sciences ,Molecular dynamics ,Nano ,Nanopillar ,wetting ,nanostructured surface ,021001 nanoscience & nanotechnology ,0104 chemical sciences ,Nanopore ,chemistry ,Chemical physics ,Wetting ,[PHYS.PHYS.PHYS-CHEM-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Chemical Physics [physics.chem-ph] ,0210 nano-technology ,[PHYS.COND.CM-SCM]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Soft Condensed Matter [cond-mat.soft] - Abstract
Molecular dynamics simulations describing the equilibrium shape of a nanodroplet located on the solid substrate are presented for the cases of a “cylindrical water droplet” on silicon substrates. Several examples of the structuration of the solid substrate surface are simulated, i.e.: atomistic flat substrate and substrates with ordered nanopillars and nanopores. The adhesives forces between molecules of the substrate and the fluid are modified to change the wettability. Three wetting configurations are considered in this work for the smooth surface: (i) hydrophilic (0 = 30∘), (ii) hydrophobic (0 = 136∘), and (iii) an intermediate regime (0 = 80∘). Further, the dependence of the wetting angle as a function of the surface state is studied in details for the above-mentioned configurations., Робота присвячена дослiдженню рiвноважної форми нанокраплi, розташованої на твердiй наноструктурованiй пiдкладинцi, зокрема, було розглянуто випадок “цилiндричної краплi води” на кремнiєвiй пiдкладинцi. Було змодельовано декiлька варiантiв структурування поверхнi твердої пiдкладинки: атомiстично плоска пiдкладинка та пiдкладинка з упорядкованими наностовпчиками та нанопорами. Сили адгезiї мiж молекулами субстрату та рiдини були модифiкованi вiдповiдним чином для того, щоб варiювати змочуванiсть. У данiй роботi було розглянуто три конфiгурацiї змочування поверхнi: 1) гiдрофiльний (0 = 30∘), 2) гiдрофобний (0 = 136∘), та 3) промiжний режим (0 = 80∘). В подальшому залежнiсть кута змочування вiд функцiї стану поверхнi детально вивчалась для вищезгаданих конфiгурацiй.
- Published
- 2020
- Full Text
- View/download PDF