Simulação do comportamento superhidrofóbico em rampas de pilares
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Data
2014-08-28Primeiro membro da banca
Thomas, Gilberto Lima
Segundo membro da banca
Villetti, Marcos Antonio
Metadata
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Neste trabalho apresentamos uma simulação bidimensional baseada no
modelo celular de Potts (CPM) sobre as propriedades de superfícies hidrofóbicas lisas
e estruturada em pilares. Para que uma superfície tenha um comportamento
superhidrofóbico, uma gota de água depositada sobre ela deverá ter: (I) alto valor do
ângulo de contato (� > 150°), (II) baixa histerese do ângulo de contato (∆� < 10°) e
(III) alta velocidade de deslize. Utilizando uma superfície lisa com caráter hidrofóbico,
modificamos a sua estrutura com o objetivo de obtermos uma superfície com caráter
superhidrofóbico. Estruturamos essa superfície com pilares e variamos a distância (b)
e a altura dos pilares (h) para analisar como esses parâmetros podem influenciar no
fenômeno da superhidrofobicidade. Ainda analisamos como o parâmetro �
(relacionado ao inverso da compressibilidade do líquido) o parâmetro de flutuação (T)
e a gravidade interferem no sistema. Observamos que a fração de contato entre o
sólido e o líquido (�) tem forte influência sobre a superhidrofobicidade como
mencionado nos itens I, II e III acima. Desse estudo foi possível determinar uma
região de valores de �, onde o comportamento superhidrofóbico é intensificado, ou
seja I, II e III são satisfeitos. No estudo da transição de estados analisamos como a
variação dos parâmetros do modelo influenciam na passagem de Cassie para Wenzel.
Os resultados obtidos em nossas simulações são coerentes com os resultados
experimentais encontrados na literatura.
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