Süperhidrofobik ve hidrofobik yüzeyler üzerinde sıvı damlası gaz kabarcığı ve sıvı jeti dinamiğinin incelenmesi
Öz
Bu çalışmada, hidrofobik
ve süperhidrofobik yüzeylerin hidrofilik yüzeylerden farklılıkları ve bu
yüzeyler üzerinde sıvı damlası, gaz kabarcığı ve sıvı jeti dinamiği
incelenmiştir. Hidrofobik yüzeyler üzerinde sıvı/su damlası yüksek temas açısı
ile durmasına karşılık gaz/hava kabarcığı yüzeyde yayılmaktadır.
Süperhidrofobik yüzeyler için Cassie ve Wenzel olmak iki farklı durum
mevcuttur. Her iki durumda da yüzeyin temas açısı yüksek olmasına karşılık
Cassie durumda temas açısı histerezisi düşük Wenzel durumda ise yüksek
olmaktadır. Cassie durum süperhidrofobik yüzeyler üzerindeki sıvı damlası
yüzeyle çok az noktalardan temas etmesi sayesinde küçük bir dış kuvvet
etkisiyle yüzeyden uzaklaştırılabilmektedir. Süperhidrofobik yüzeyler sıvı
içerisine daldırıldıklarında etrafı ince bir hava filmi ile kaplanmaktadır. Bu
şekildeki yüzeye alttan gönderilen hava kabarcığı yüzeydeki hava filmine nüfuz
ederek kaybolmaktadır. Yüzey üzerindeki kabarcık ise yüzeyde yayılmaktadır.
Süperhidrofobik yüzeyler donma/buzlanmasının önlenmesi, film/damla yoğuşmanın
kontrolü, kaynamada oluşan hava kabarcık dinamiğinin kontrolü gibi birçok
alanlarda uygulama alanları bulunmaktadır.
Anahtar Kelimeler
References
- Neinhuis C, Barthlott W. "Characterization and distribution of water-repellent, self-cleaning plant surfaces". Annals of Botany, 79(6), 667-677, 1997.
- Young T. "An Essay on the cohesion of fluids". Philosohical Transactions of the Royal of London, 95, 65-87, 1804.
- Erbil HY, Demirel AL, Avci Y, Mert O. "Transformation of a simple plastic into a superhydrophobic surface". Science, 299(5611), 1377-1380, 2003.
- He Y, Jiang C, Cao X, Chen J, Tian W, Yuan W. "Reducing ice adhesion by hierarchical micro-nano-pillars". Applied Surface Science, 305, 589-595, 2014.
- Xu W, Choi CH. "From sticky to slippery droplets: Dynamics of contact line depinning on superhydrophobic surfaces". Physical Review Letters, 109(2), 1-5, 2012.
- Dorrer C, Rühe J. "Micro to nano: Surface size scale and superhydrophobicity". Beilstein Journal of Nanotechnol, 2, 327-332, 2011.
- Latthe SS, Terashima C, Nakata K, Sakai M, Fujishima A. "Development of sol-gel processed semi-transparent and self-cleaning superhydrophobic coatings". Journal of Materials Chemistry A, 2, 5548-5553, 2014.
- Blake TD. "The physics of moving wetting lines". Journal of Colloid and Interface Sciences, 299(1), 1-13, 2006.
Details
Primary Language
Turkish
Subjects
Engineering
Journal Section
Research Article
Authors
Publication Date
December 21, 2016
Submission Date
January 18, 2017
Acceptance Date
-
Published in Issue
Year 2016 Volume: 22 Number: 7