对双层级纳米结构表面润湿性的分子动力学研究

摘要

对于几何粗糙结构对表面润湿性的影响,研究的趋势从大尺度向纳米级转移.几何结构也由简单趋于复杂.本文通过分子动力学模拟的方法,来研究纳米级的几何粗糙结构对润湿性的影响,并想揭示纳米尺度下,表面分级几何结构对润湿性的影响.通过对比分析得到以下结论:1.Cassie-Baxter方程对的一级规则纳米粗糙表面接触角的预测是较为准确的.2.满足Wenzel假设的算例与Wenzel理论对比,结果有所偏离,分析了导致偏离的原因.3.通过碳构型表面润湿性模拟得到的接触角与固液间相互作用能得相互对比,论证了二级规则粗糙结构对增加表面的疏水性有一定帮助.4.发现了在一个本身疏水的表面增加合适尺度的起伏能给水滴增加束缚.解释了带有合适尺度起伏的具有规则细结构的表面的表观接触角反而小于不带起伏的具有规则细结构的表面的现象.