Direct Observation of the Wetting Mode Transition during Evaporation of Water Droplets on Superhydrophobic Surfaces with Random Roughness Structure

Abstract

ランダムな粗さをもつ超撥水上での，nLレベルの微小液滴の蒸発過程での濡れ転移を，水滴の上面と側面から高速度カメラを用いて連続的に観察した。液滴は初期にはCassieモードで撥水をしていたが，蒸発が進むにつれてWenzelモードへ濡れ性が転移し，その際，液滴の内部には完全に濡れずに気泡が残る様子が観察された。またその際，三重線の周辺に液膜が形成され，sunny-side-up stateに類似の状態がみられた。このような状態の実現には，液体と固体の表面エネルギーの大きさの相対関係が重要であることが示唆された。