Static and dynamic water contact an

Static and dynamic water contact angle measurements
The Young’s equation [31] for the contact angle (u) of a liquid
droplet can be applied only to a flat surface and not to a rough one.
The effect of surface roughness on wetting behavior is accounted
by the model developed by Wenzel, where it is assumed that the
space between the protrusions on the surface is filled by the liquid.
Wenzel had modified the Young’s equation as in the following
[32]:
cos u0 ¼
rðgsv  gslÞ
glv
¼ r cos u (5)
where, gsv, gsl and glv are solid–vapor, solid–liquid and liquid–
vapor interfacial energies, respectively and u is the contact angle,
where r is the ratio between the true surface area and its horizontal
projection. In contrast, Cassie and Baxter [33] proposed an
equation:
cos u ¼ f ðcos u þ 1Þ  1 (6)
where, f is the area fraction of the liquid–solid contact to the
projected surface area. The Cassie–Baxter model suggested that the
surface traps air in the hollow spaces of the rough surface, so that
the droplet essentially rests on a layer of air. P.G. de Gennes [34]
explained a threshold roughness r* for air trapping;
r ¼ 1 þ
tan2 u
4
(7)
For low roughness (r < r*), the solid/liquid interface confirms to
the profile of the solid surface and the contact angle is given by
Wenzel’s law. Beyond a threshold r* (r > r*), air pockets are
trapped and Cassie–Baxter equation must be used to evaluate u*.
The sliding angle (SA) is the incline angle at which the tailing
edge of a drop of known mass will just begin to move and is a
manifestation of the force required to dislodge a liquid from a
surface. Droplets can move effortlessly due to gravitational forces
on slightly tilted surface. This means the frictional force is quite
small. The maximum frictional force can be calculated via the
formula given below [35]:
f max ¼ mg sin u (8)
where m and g are the mass of water droplet and the acceleration
due to gravity, respectively. Where, u represents the minimal
sliding angle of the water droplet on the hydrophobic surface.
Thewettability of a filmis reflected by the contact angle of water
on the surface. Fig. 4a–c shows images of water droplet on the silica
filmprepared fromMvalues of 0, 0.579 and 0.965, respectively. The
results given in Table 1 shows the change in static and dynamic
water contact angle values andmaximumfrictional force required to
slide a 10mgwater droplet on film surface, with increase inMvalue.
The sliding angle of the water droplet was observed by first placing
the water droplet on horizontal surface and then slowly tilting the
filmsurface until the droplet startsmoving. It is found that, the static
water contact angle increased and water sliding angle decreased
with increase in M values. The static water contact angle increased
from 658 to 1408 and water sliding angle decreased from 428 to 168
with an increase in M value from 0 to 0.965, respectively. No visual
water residue was left on the filmsurface and water droplets rolled

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

น้ำแบบสถิต และไดนามิกติดต่อวัดมุมสาวของสมการ [31] สำหรับมุมสัมผัส (u) ของของเหลวสามารถใช้หยดเพียงพื้นผิวเรียบ และไม่หนึ่งหยาบผลของพื้นผิวที่ขรุขระเปียกลักษณะการทำงานเป็นสัดส่วนโดยแบบจำลองที่พัฒนาขึ้น โดย Wenzel ที่มันจะสันนิษฐานที่การช่องว่างระหว่างส่วนที่ยื่นออกจากพื้นผิวเต็มไป ด้วยของเหลวWenzel ได้แก้ไขสาวของสมการต่อไปนี้[32]:cos u0 ¼rðgsv gslÞglv¼ r cos u (5), gsv, gsl และ glv แข็ง – ไอน้ำ ของแข็ง – ของเหลว และของเหลว –ไอแรงพลังงาน ตามลำดับ และคุณคือมุมสัมผัสซึ่งจะเป็นอัตราส่วนระหว่างพื้นที่ผิวจริงและแนวนอนของการคาดคะเน ตรงกันข้าม แค Baxter [33] นำเสนอและการสมการ:cos u ¼ f ðcos u þ 1Þ 1 (6)ที่ f เป็นสัดส่วนพื้นที่ของผู้ติดต่อของเหลวของแข็งให้การคาดการณ์พื้นที่ แบบแค – Baxter ชี้ให้เห็นว่า การพื้นกับดักอากาศในช่องว่างของพื้นผิวที่ขรุขระ กลวงเพื่อให้หยดวางอยู่บนชั้นของอากาศเป็นหลัก P.G. de Gennes [34]อธิบายเป็นขีดจำกัดความหยาบ r * สำหรับดักอากาศþ r ¼ 1tan2 u4(7)สำหรับความหยาบต่ำ (r < r *), อินเทอร์เฟซของแข็งของเหลวยืนยันไปรายละเอียดของพื้นผิวไม้และมุมสัมผัสถูกกำหนดโดยกฎหมายของ Wenzel นอกเหนือจาก r เกณฑ์ * (r > r *), เป็นลมติดอยู่ และต้องใช้แค – Baxter สมการประเมิน u *มุมบานเลื่อน (SA) เป็นมุมเอียงที่กลับไปที่ขอบของการลดลงของมวลที่รู้จักเพียงแค่จะเริ่มย้าย และเป็นการของแรงต้องไล่ออกจากของเหลวพื้นผิว หยดสามารถย้ายได้อย่างง่ายดายเนื่องจากแรงโน้มถ่วงบนพื้นผิวเอียงเล็กน้อย ซึ่งหมายความว่า แรงแรงเสียดทานค่อนขนาดเล็ก สามารถคำนวณแรงแรงเสียดทานผ่านการสูตรด้านล่าง [35]:f สูงสุด¼ mg sin u (8)ที่ g และ m เป็นมวลของหยดน้ำและความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง ตามลำดับ ที่ u หมายถึงน้อยที่สุดเลื่อนมุมของหยดน้ำบนพื้นผิวเหนียวเหนอะหนะThewettability ของ filmis ที่สะท้อน โดยมุมสัมผัสของน้ำบนพื้นผิว รูปที่ 4a – c แสดงภาพของหยดน้ำบนซิลิกาfilmprepared fromMvalues 0, 0.579 และ 0.965 ตามลำดับ การผลกำหนดในตารางที่ 1 แสดงการเปลี่ยนแปลงในคงที่และแบบไดนามิกงาน andmaximumfrictional ค่ามุมสัมผัสของน้ำสไลด์หยด 10mgwater บนพื้นผิวฟิล์ม กับ inMvalue เพิ่มขึ้นพบว่า มุมเลื่อนหยดน้ำ โดยการทำครั้งแรกหยดน้ำบนพื้นผิวแนวนอนและค่อย ๆ เอียงตัวfilmsurface จนถึง startsmoving หยด พบที่ คงน้ำมุมสัมผัสที่เพิ่มขึ้นและน้ำเลื่อนมุมลดลงด้วยการเพิ่มค่า M มุมสัมผัสของน้ำคงเพิ่มขึ้นจาก 658 การ 1408 และน้ำ เลื่อนมุมลดลงจาก 428 เป็น 168ด้วยการเพิ่มในค่า 0 ที่ 0.965 ตามลำดับ ไม่สามารถมองเห็นซ้ายบนหยด filmsurface และน้ำที่สะสมสารตกค้างในน้ำ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

แบบคงที่และแบบไดนามิกที่ต้องสัมผัสกับน้ำวัดมุม
ของหนุ่มสม [31] สำหรับมุมสัมผัส (U) ของของเหลว
หยดสามารถนำมาใช้กับพื้นผิวที่เรียบและไม่หยาบหนึ่ง.
ผลของความขรุขระของผิวที่มีต่อพฤติกรรมเปียกเป็นสัดส่วน
โดย รูปแบบที่พัฒนาโดยเวนเซลที่มันจะสันนิษฐานว่า
ช่องว่างระหว่างที่ยื่นออกมาบนพื้นผิวที่เต็มไปด้วยของเหลว.
เวนเซลได้มีการปรับเปลี่ยนสมการของเด็กหนุ่มในขณะที่ต่อไปนี้
[32]:
cos U0 ¼
rðgsv? gslÞ
GLV
¼ R cos U (5)
ที่ GSV, GSL และ GLV เป็นของแข็งไอของแข็งของเหลวและของเหลว
ไอพลังงาน interfacial ตามลำดับและ u คือมุมติดต่อ
ที่ r คืออัตราส่วนระหว่างพื้นที่ผิวที่แท้จริงและ แนวนอนของ
การฉาย ในทางตรงกันข้ามแคสซี่และแบ็กซ์เตอร์ [33] เสนอ
สมการ
cos u? ¼ฉðcos U TH 1th? 1 (6)
ที่ f คือส่วนพื้นที่ของการติดต่อของเหลวของแข็งกับ
พื้นที่ผิวที่คาดการณ์ไว้ รูปแบบของแคสซี่-แบ็กซ์เตอร์บอกว่า
พื้นผิวดักอากาศในพื้นที่กลวงของพื้นผิวที่หยาบกร้านเพื่อให้
หยดเป็นหลักวางอยู่บนชั้นของอากาศ PG de Gennes [34]
อธิบายเกณฑ์ความขรุขระ R * สำหรับดักอากาศ;
R? ¼ 1 Þ
tan2 U
4
(7)
สำหรับความหยาบต่ำ (R <R *), อินเตอร์เฟซที่เป็นของแข็ง / ของเหลวยืนยัน
รายละเอียดของพื้นผิวที่เป็นของแข็งและมุมสัมผัสที่จะได้รับจาก
กฎหมายของเวนเซล นอกเหนือจากเกณฑ์ R * (R> R *), กระเป๋าอากาศจะถูก
ขังอยู่และสมการแคสซี่-แบ็กซ์เตอร์จะต้องใช้ในการประเมิน U *.
มุมเลื่อน (SA) คือมุมเอียงที่ซึ่ง tailing
ขอบของการลดลงของมวลรู้จัก เพียงแค่จะเริ่มต้นที่จะย้ายและเป็น
ประกาศของแรงที่จำเป็นในการขับไล่ของเหลวจาก
พื้นผิว หยดสามารถเคลื่อนย้ายได้อย่างง่ายดายเนื่องจากแรงโน้มถ่วง
บนพื้นผิวเอียงเล็กน้อย ซึ่งหมายความว่าแรงเสียดทานค่อนข้าง
เล็ก แรงเสียดทานสูงสุดสามารถคำนวณผ่าน
สูตรได้รับด้านล่าง [35]:
F สูงสุด¼บาปมิลลิกรัม U (8)
เมื่อ m และ g เป็นมวลของหยดน้ำและความเร่ง
เนื่องจากแรงโน้มถ่วงตามลำดับ ที่ไหน U หมายถึงน้อยที่สุด
มุมเลื่อนของหยดน้ำบนพื้นผิวไม่ชอบน้ำ.
Thewettability ของ filmis สะท้อนจากมุมสัมผัสของน้ำ
บนพื้นผิว มะเดื่อ. 4A-C แสดงให้เห็นภาพของหยดน้ำบนซิลิกา
filmprepared fromMvalues 0, 0.579 และ 0.965 ตามลำดับ
ผลที่กำหนดในตารางที่ 1 แสดงการเปลี่ยนแปลงในแบบคงที่และแบบไดนามิก
ติดต่อน้ำค่ามุมแรง andmaximumfrictional จำเป็นต้อง
เลื่อนหยด 10mgwater บนพื้นผิวของฟิล์มกับการเพิ่มขึ้น inMvalue.
มุมเลื่อนของหยดน้ำที่ถูกพบครั้งแรกโดยการวาง
หยดน้ำบนแนวนอน พื้นผิวและแล้วค่อยๆเอียง
filmsurface จนกว่า startsmoving หยด นอกจากนี้ยังพบว่าคง
มุมสัมผัสน้ำที่เพิ่มขึ้นและน้ำมุมเลื่อนลดลง
กับการเพิ่มค่า M มุมติดต่อน้ำคงที่เพิ่มขึ้น
658-1408 และน้ำมุมเลื่อนลดลง 428-168
กับการเพิ่มขึ้นใน M คุ้มค่า 0-.965 ตามลำดับ ไม่มีภาพ
ตกค้างน้ำถูกทิ้งไว้บน filmsurface และหยดน้ำกลิ้ง

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

แบบคงที่และแบบไดนามิกน้ำการวัดมุมสัมผัส] [ 31 สมการของหนุ่มสาวเพื่อติดต่อมุม ( U ) ของของเหลวหยดสามารถใช้เฉพาะกับพื้นผิวที่เรียบ ไม่ขรุขระ หนึ่งผลของความขรุขระของพื้นผิวที่เปียก พฤติกรรมการคิดเป็นโดยแบบจำลองโดยเวนเซล ซึ่งก็สันนิษฐานว่าช่องว่างระหว่างรอยขรุขระบนพื้นผิวที่เต็มไปด้วยของเหลวเวนเซลได้แก้ไขสมการของหนุ่มสาวในต่อไปนี้[ 32 ] :เพราะ¼ U0r ð GSV GSL Þglv¼ R cos U ( 5 )ที่เป็นไอ glv GSL GSV ) , และของแข็ง ของแข็งของเหลวและของเหลว––ไอภาคพลังงาน ตามลำดับ และ u เป็นติดต่อมุมที่ r คืออัตราส่วนระหว่างพื้นที่ผิว และแนวนอนของทรูฉาย ในทางตรงกันข้าม แคซซี่ และแบ็กซ์เตอร์ [ 33 ] ข้อเสนอสมการ :เพราะคุณ¼ F ð cos u þ 1 Þ 1 ( 6 )ที่ F เป็นส่วนของพื้นที่และติดต่อกับของแข็ง ของเหลวคาดการณ์พื้นที่ผิว . รูปแบบและชี้ให้เห็นว่าแคซซี่ แบ็กซ์เตอร์กับดักพื้นผิวอากาศในช่องว่างของผิวหยาบ ดังนั้นว่าแสงหลักวางอยู่บนชั้นของอากาศ พีจี เดอ gennes [ 34 ]อธิบายเกณฑ์ค่า R * สำหรับดักอากาศr ¼ 1 þสีแทน 2color U4 .( 7 )สำหรับค่าต่ำ ( r < R * ) , ของแข็ง / ของเหลวยืนยันโปรไฟล์ของพื้นผิวที่เป็นของแข็งและมุมสัมผัสจะได้รับโดยเวนเซล คือกฎหมาย เกินเกณฑ์ ( r * r > r * ) กระเป๋าอากาศเป็นติดและแคซซี่ และ อีวาน แบ็กซ์เตอร์ สมการต้องประเมิน u * .เลื่อน ( SA ) เป็นมุมเอียงมุมที่สะกดรอยตามขอบของการลดลงของมวลที่รู้จักกันก็เริ่มขยับ และเป็นการบังคับให้ต้องขับของเหลวจากพื้นผิว หยดสามารถย้ายได้อย่างง่ายดายเนื่องจากความโน้มถ่วง บังคับเอียงเล็กน้อยบนพื้นผิว ซึ่งหมายถึงแรงเสียดทานค่อนข้างขนาดเล็ก แรงเสียดทานสูงสุดที่คำนวณได้ ผ่านทางสูตรที่ให้ด้านล่าง [ 35 ] :F สูงสุด¼มก. บาป U ( 8 )ที่ M และ G เป็นมวลของหยดน้ำ และความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง ตามลำดับ ที่ U เป็นน้อยที่สุดเลื่อนมุมน้ำหยดบนพื้นผิว ) .thewettability ของ filmis สะท้อนมุมสัมผัสของน้ำบนพื้นผิว รูปที่ 4 – C แสดงภาพของหยดน้ำบนซิลิกาfilmprepared frommvalues 0 0.579 และสถิติ ตามลำดับ ที่ผลที่ได้รับใน ตารางที่ 1 แสดงการเปลี่ยนแปลงในแบบคงที่และแบบไดนามิกค่ามุมสัมผัสของน้ำ andmaximumfrictional แรงต้องสไลด์ 10mgwater หยดบนผิวฟิล์ม กับเพิ่ม inmvalue .วันเลื่อนมุมน้ำหยด ) โดยก่อนวางน้ำหยดบนพื้นราบ และค่อยๆ เอียงfilmsurface จนหยด startsmoving . พบว่า , ไฟฟ้าสถิตมุมสัมผัสของน้ำเพิ่มขึ้น และน้ำเลื่อนมุมลดลงเพิ่มขึ้นใน M ค่า สถิตน้ำติดต่อมุมเพิ่มขึ้นจากคุณถึง 1408 และน้ำเลื่อนมุมลดลงจาก 428 ถึง 168กับการเพิ่มขึ้นใน M ค่าจาก 0 ถึงสถิติตามลำดับ ไม่มีภาพน้ำที่ตกค้างเหลืออยู่บน filmsurface และหยดน้ำกลิ้ง