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J-GLOBAL ID：201902244349870823   整理番号：19A1809904

ミクロ/ナノ構造表面上の濡れ液膜の三次元Meniscus形状のマルチスケールモデリング【JST・京大機械翻訳】

Multiscale Modeling of the Three-Dimensional Meniscus Shape of a Wetting Liquid Film on Micro-/Nanostructured Surfaces

著者 (5件)： Hu Han (School of Mechanical Engineering, Purdue University, Indiana, United States) ,  Chakraborty Monojit (School of Mechanical Engineering, Purdue University, Indiana, United States) ,  Allred Taylor P. (School of Mechanical Engineering, Purdue University, Indiana, United States) ,  Weibel Justin A. (School of Mechanical Engineering, Purdue University, Indiana, United States) ,  Garimella Suresh V. (School of Mechanical Engineering, Purdue University, Indiana, United States)
資料名： Langmuir  (Langmuir)
巻： 33  号： 43  ページ： 12028-12037  発行年： 2017年 
JST資料番号： A0231B  ISSN： 0743-7463  CODEN： LANGD5  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 強化された液体再濡れによる沸騰および蒸発過程の間に散逸される熱流束を増加させるための構造化表面の設計は,これらの表面上の液体メニスカス形状の予測を必要とする。本研究では,固体-液体van der Waals相互作用エネルギー,表面エネルギーおよび重力ポテンシャルを含むシステム自由エネルギーの最小化に基づいて,ミクロ/ナノ構造表面上の液膜の三次元メニスカス形状を予測するための一般的連続体モデルを開発した。連続体モデルを,金表面上の水膜の分子動力学シミュレーションに対するナノスケールにおいて,ピラミッド押込を用いて検証し,マイクロスケールにおけるシリコンV溝チャネル上の水膜の実験的測定に対して検証した。検証したモデルを用いて,メニスカス形状に及ぼす膜厚と表面構造深さの影響を調べた。メニスカスは,膜厚が減少し,構造深さが増加するにつれて,表面構造とより共形になることを示した。小さい界面勾配と膜厚の小さな変化を仮定して,連続体モデルを線形化してメニスカス形状に対する明示的表現を得た。この線形化モデルの誤差を定量的に評価し,構造深さの増加と構造ピッチの減少とともに増加することを示した。開発したモデルは,薄膜蒸発中に散逸した液体供給速度と熱流束を決定するために必要なミクロ/ナノスケール特徴を有する構造化表面上の三次元メニスカス形状の正確な予測に用いることができる。線形化モデルは,構造深さが液膜厚さより小さいか同等であるとき,メニスカス形状の迅速予測に有用である。Copyright 2019 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *液膜 ,  計算機シミュレーション ,  予測 ,  蒸発 ,  *濡れ ,  ケイ素 ,  *形態 ,  界面 ,  熱流束 ,  *ナノ構造 ,  チャネル ,  *メニスカス ,  *三次元 ,  膜厚
準シソーラス用語： ナノスケール ,  連続体モデル , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (1件)： 固-液界面  (CB12050B)

タイトルに関連する用語 (4件)： ナノ構造 ,  濡れ ,  液膜 ,  マルチスケールモデリング