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Stability of micro-Cassie states on rough substrates
The Journal of Chemical Physics ( IF 3.1 ) Pub Date : 2015-06-24 13:14:59 , DOI: 10.1063/1.4922905 Zhenjiang Guo 1 , Yawei Liu 1 , Detlef Lohse 2 , Xuehua Zhang 2, 3 , Xianren Zhang 1
The Journal of Chemical Physics ( IF 3.1 ) Pub Date : 2015-06-24 13:14:59 , DOI: 10.1063/1.4922905 Zhenjiang Guo 1 , Yawei Liu 1 , Detlef Lohse 2 , Xuehua Zhang 2, 3 , Xianren Zhang 1
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We numerically study different forms of nanoscale gaseous domains on a model for rough surfaces. Our calculations based on the constrained lattice density functional theory show that the inter-connectivity of pores surrounded by neighboring nanoposts, which model the surface roughness, leads to the formation of stable microscopic Cassie states. We investigate the dependence of the stability of the micro-Cassie states on substrate roughness, fluid-solid interaction, and chemical potential and then address the differences between the origin of the micro-Cassie states and that of surface nanobubbles within similar models. Finally, we show that the micro-Cassie states share some features with experimentally observed micropancakes at solid-water interfaces.
中文翻译：
在粗糙基底上的微卡西状态的稳定性
我们在粗糙表面模型上数值研究了不同形式的纳米级气态域。我们基于受约束的晶格密度泛函理论的计算表明，被相邻纳米柱围绕的孔的互连性（用于模拟表面粗糙度）导致形成稳定的微观Cassie态。我们研究了微观Cassie状态的稳定性对基底粗糙度，流体-固体相互作用和化学势的依赖性，然后研究了微观Cassie状态的起源与相似模型中的表面纳米气泡的起源之间的差异。最后，我们证明了微卡西状态与在固体-水界面处实验观察到的微薄煎饼具有某些特征。
更新日期：2015-06-25
中文翻译：
在粗糙基底上的微卡西状态的稳定性
我们在粗糙表面模型上数值研究了不同形式的纳米级气态域。我们基于受约束的晶格密度泛函理论的计算表明，被相邻纳米柱围绕的孔的互连性（用于模拟表面粗糙度）导致形成稳定的微观Cassie态。我们研究了微观Cassie状态的稳定性对基底粗糙度，流体-固体相互作用和化学势的依赖性，然后研究了微观Cassie状态的起源与相似模型中的表面纳米气泡的起源之间的差异。最后，我们证明了微卡西状态与在固体-水界面处实验观察到的微薄煎饼具有某些特征。
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