Projekteja vuodessa
Abstrakti
It is generally assumed that contact angle hysteresis of superhydrophobic surfaces scales with liquid–solid contact fraction, however, its experimental verification has been problematic due to the limited accuracy of contact angle and sliding angle goniometry. Advances in cantilever-based friction probes enable accurate droplet friction measurements down to the nanonewton regime, thus suiting much better for characterizing the wetting of superhydrophobic surfaces than contact angle hysteresis measurements. This work quantifies the relationship between droplet friction and liquid–solid contact fraction, through theory and experimental validation. Well-defined micropillar and microcone structures are used as model surfaces to provide a wide range of different liquid–solid contact fractions. Micropillars are known to be able to hold the water on top of them, and a theoretical analysis together with confocal laser scanning microscopy shows that despite the spiky nature of the microcones droplets do not sink into the conical structure either, rendering a diminishingly small liquid–solid contact fraction. Droplet friction characterization with a micropipette force sensor technique reveals a strong dependence of the droplet friction on the contact fraction, and the dependency is described with a simple physical equation, despite the nearly three-orders-of-magnitude difference in liquid–solid contact fraction between the sparsest cone surface and the densest pillar surface.
Alkuperäiskieli | Englanti |
---|---|
Artikkeli | 2405335 |
Julkaisu | Small |
DOI - pysyväislinkit | |
Tila | Sähköinen julkaisu (e-pub) ennen painettua julkistusta - 17 syysk. 2024 |
OKM-julkaisutyyppi | A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä |
Sormenjälki
Sukella tutkimusaiheisiin 'Droplet Friction on Superhydrophobic Surfaces Scales With Liquid-Solid Contact Fraction'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.-
-: Elävien toimintojen innoittamat hybridimateriaalit
Ras, R. (Vastuullinen tutkija), Al-Terke, H. (Projektin jäsen), Junaid, M. (Projektin jäsen), Nurmi, H. (Projektin jäsen), Liu, K. (Projektin jäsen), Zhou, S. (Projektin jäsen), Mattila, M. (Projektin jäsen), Morais Jaques, Y. (Projektin jäsen), Huhtamäki, T. (Projektin jäsen), Wagener, L. Z. J. S. (Projektin jäsen), Vuckovac, M. (Projektin jäsen) & Lepikko, S. (Projektin jäsen)
01/01/2022 → 31/12/2024
Projekti: Academy of Finland: Other research funding
-
-: Elävien toimintojen innoittamat hybridimateriaalit
Timonen, J. (Vastuullinen tutkija), Mandal, S. (Projektin jäsen), Niemiec, E. (Projektin jäsen), Beppu, K. (Projektin jäsen), Böling, S. (Projektin jäsen), S Menon, A. (Projektin jäsen), Kärki, T. (Projektin jäsen), Reyes Garza, R. (Projektin jäsen), Scacchi, A. (Projektin jäsen) & Luntama, S. (Projektin jäsen)
01/01/2022 → 31/12/2024
Projekti: Academy of Finland: Other research funding
-
CELLREP: Cell-Repellent Superhydrophobic Surfaces
Jokinen, V. (Vastuullinen tutkija), Awashra, M. (Projektin jäsen) & Hussain, M. (Projektin jäsen)
01/09/2021 → 31/08/2025
Projekti: Academy of Finland: Other research funding
Laitteet
-
-
-
OtaNano Nanomikroskopiakeskus
Seitsonen, J. (Manager) & Rissanen, A. (Other)
OtaNanoLaitteistot/tilat: Facility