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J-GLOBAL ID：200902210598527594   整理番号：09A0663376

ピラー化(pillared)疎水性表面上のCassie及びWenzel状態の共存とそれらの間の遷移

Coexistence and transition between Cassie and Wenzel state on pillared hydrophobic surface

著者 (6件)： KOISHI Takahiro (Univ. Fukui, Fukui, JPN) ,  KOISHI Takahiro (RIKEN, Saitama, JPN) ,  YASUOKA Kenji (Keio Univ., Yokohama, JPN) ,  FUJIKAWA Shigenori (RIKEN, Saitama, JPN) ,  EBISUZAKI Toshikazu (RIKEN, Saitama, JPN) ,  ZENG Xiao Cheng (Univ. Nebraska, NE)
資料名： Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America  (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America)
巻： 106  号： 21  ページ： 8435-8440  発行年： 2009年05月26日 
JST資料番号： D0387A  ISSN： 0027-8424  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 短報  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 凹凸疎水性表面上の水滴は,典型的には,水滴が凹凸表面と完全に接触する(濡れ接触として引用される)Wenzel状態,又は水滴が凹凸表面及び表面溝間に捕捉された“エアポケット”の頂部と接触する(複合接触)Cassie状態,の二つの状態の一つを示す。本報は,周期的ナノピラー化疎水性表面上の水滴のWenzel状態及びCassie状態間の遷移の大規模分子動力学シミュレーションを示した。遷移に強く影響を与える物理条件は,ナノピラーの高さ,ピラー間の間隔,固有接触角及びナノ水滴の衝突速度[レイニング(raining)シミュレーション]を含む。ピラー化表面上の水滴が,それらの初期位置に依存して,Wenzel状態又はCassie状態を超えることができる臨界ピラー高が存在する。統計力学法及び運動論的レイニングシミュレーションに基づいて,Wenzel及びCassie状態を分離する自由エネルギー障壁を計算した。高粗度表面については,Wenzel状態からCassie状態への障壁は,Cassie状態からWenzel状態へより遥かに高い。したがって,液滴が一旦溝内部深く捕捉されると,高ピラーの頂部に再配置することは遥かに困難になる。

シソーラス用語： フルイディクス ,  *ナノ構造 ,  疎水性 ,  計算機シミュレーション ,  *分子動力学 ,  *水滴 ,  接触角 ,  粗面 ,  状態遷移図 ,  速度 ,  統計力学 ,  自由エネルギー ,  Boltzmann方程式 ,  ポテンシャル障壁 ,  *点接触 ,  *表面準位 ,  濡れ ,  吸湿性 ,  パターン形成 ,  遷移状態 ,  マイクロフルイディクス
準シソーラス用語： ナノパターン形成 ,  ナノピラー ,  ナノフルイディクス ,  ナノ液滴 ,  ナノ接触 ,  衝突速度 ,  超疎水性 ,  分子動力学シミュレーション

分類 (3件)： 無機化合物一般及び元素  (CD01010D) ,  吸着の電子論  (CB12042Y) ,  液体構造一般  (BK02010E)

タイトルに関連する用語 (4件)： ピラー ,  疎水性 ,  共存 ,  遷移