Advances in the theory of superhydrophobic surfaces

Journal of Materials Chemistry

Volumn 22, Issue 38, 2012, Pages 20112-20127

  Wang, Ben ^a,b   Zhang, Yabin ^a,b   Shi, Lei ^b   Li, Jing ^b   Guo, Zhiguang ^a,b  

^a HUBEI UNIVERSITY   (China)

^b LANZHOU INSTITUTE OF CHEMICAL PHYSICS   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

LIQUID DROPLETS; SOLID SURFACE; SUPER-HYDROPHOBIC SURFACES; SURFACE CHEMICAL COMPOSITION; WETTING MODEL; WETTING PROCESS; YOUNG'S EQUATION;

CONTACT ANGLE; HYDROPHOBICITY; SURFACE PROPERTIES;

WETTING;

EID: 84870405489     PISSN: 09599428     EISSN: 13645501     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c2jm32780e     Document Type: Article

References (172)

1. R. Blossey Nat. Mater. 2003 2 301 306
2. A. Nakajima K. Hashimoto T. Watanabe Monatsh. Chem. 2001 132 31
3. Z. Burton B. Bhushan Ultramicroscopy 2006 106 709 719
4. A. Poynor L. Hong I. K. Robinson S. Granick Z. Zhang P. A. Fenter Phys. Rev. Lett. 2006 97 266101 266104
5. T. Onda S. Shibuichi N. Satoh K. Tsujii Langmuir 1996 12 2125 2127
6. J. Bico C. Marzolin D. Quéré Europhys. Lett. 1999 47 220 226
7. W. Chen A. Y. Fadeev M. C. Hsieh D. Öner J. Youngblood T. J. McCarthy Langmuir 1999 15 3395 3399
8. R. N. Wenzel Ind. Eng. Chem. 1936 28 988 994
9. A. B. D. Cassie S. Baxter Trans. Faraday Soc. 1944 40 546 551
10. N. A. Patankar Langmuir 2004 20 7097 7102
11. A. Marmur Langmuir 2004 20 3517 3519
12. T. Young Philos. Trans. R. Soc. London 1805 95 65 87
13. P. S. Laplace, OEUVRES, Imprimerie Royale, Paris, 1847
14. J. S. Rowlinson and B. Widom, Molecular Theory of Capillarity, Oxford University Press, Oxford, 1982
15. P. G. de Gennes Rev. Mod. Phys. 1985 57 827 863
16. D. Quéré Rep. Prog. Phys. 2005 68 2495
17. M. M. Schwartz and S. Aircraft, Metals Hand Book, ASM, Metals Park, OH, 10th edn, 1991, vol. 6, pp. 126-129
18. A. V. Adamson, Physical Chemistry of Surfaces, New York, Wiley, 1990
19. J. N. Israelachvili, Intermolecular and Surface Forces, Academic Press, London, 2nd edn, 1992
20. B. Bhushan, Principles and Applications of Tribology, Wiley, New York, 1999
21. M. Nosonovsky B. Bhushan Microsyst. Technol. 2005 11 535 549
22. A. W. Adamson and A. P. Gast, Physical Chemistry of Surfaces, Wiley-Interscience, New York, 6th edn, 1997, pp. 347-379
23. M. Morra E. Occhiello F. Garbassi Adv. Colloid Interface Sci. 1990 32 79 116
24. C. Lin K. Lin Appl. Surf. Sci. 2003 214 243 258
25. F. G. Yost F. R. Michael E. T. Eisenmann Acta Metall. Mater. 1995 43 299 305
26. G. Wolansky A. Marmur Colloids Surf., A 1999 156 381 388
27. H. Nakae R. Inui Y. Hirata H. Saito Acta Mater. 1998 46 2313 2318
28. B. He J. Lee N. A. Patankar Colloids Surf., A 2004 248 101 104
29. H. Sakai T. Fujii J. Colloid Interface Sci. 1999 210 152 156
30. G. Whyman E. Bormashenko T. Stein Chem. Phys. Lett. 2008 450 355 359
31. M. Nosonovsky and B. Bhushan, Multiscale Dissipative Mechanisms and Hierarchical Surfaces: Friction, Superhydrophobicity, and Biomimetics, Springer-Verlag, Heidelberg, Germany, 2008
32. M. Nosonovsky B. Bhushan Langmuir 2008 24 1525 1533
33. B. Bhushan Y. C. Jung Prog. Mater. Sci. 2011 56 1 108
34. J. N. Israelachvili M. L. Gee Langmuir 1989 5 288 289
35. O. N. Tretinnikov, Wettability and Microstructure of Polymer Surfaces: Stereochemical and Conformational Aspects, in Apparent and Microscopic Contact Angles, ed., J. Drelich, J. S. Laskowski, and, K. L. Mittal, VSP, Utrecht, 2000, pp. 111-128
36. M. H. Jin X. L. Feng L. Feng T. L. Sun J. Zhai T. J. Li L. Jiang Adv. Mater. 2005 17 1977 1981
37. S. Wang L. Jiang Adv. Mater. 2007 19 3423 3424
38. L. Feng Y. Zhang J. Xi Y. Zhu N. Wang F. Xia L. Jiang Langmuir 2008 24 4114 4119
39. L. Gao T. J. McCarthy Langmuir 2008 24 9183 9188
40. F. Xia L. Jiang Adv. Mater. 2008 20 2842 2858
41. G. McHale Langmuir 2009 25 7185 7187
42. B. Bhushan E. K. Her Langmuir 2010 26 8207 8217
43. B. Bhushan, Handbook of Nanotechnology, Springer, Heidelberg, Germany, 3rd edn, 2010
44. Y. C. Jung B. Bhushan Nanotechnology 2006 17 4970 4980
45. K. Koch B. Bhushan W. Barthlott Prog. Mater. Sci. 2009 54 137 178
46. E. Munch M. E. Launey D. H. Alsem E. Saiz A. P. Tomsia R. O. Ritchie Science 2008 322 1516 1520
47. X. Feng L. Jiang Adv. Mater. 2006 18 3063 3078
48. W. Zhao L. Wang Q. Xue J. Phys. Chem. C 2010 114 11509 11514
49. L. F. Boesel C. Greiner E. Arzt A. del Campo Adv. Mater. 2010 22 2125 2137
50. G. S. Watson B. W. Cribb J. A. Watson ACS Nano 2010 4 129 136
51. L. Lin M. Liu L. Chen P. Chen J. Ma D. Han L. Jiang Adv. Mater. 2010 22 4826 4830
52. X. Yao Q. Chen L. Xu Q. Li Y. Song X. Gao D. Quéré L. Jiang Adv. Funct. Mater. 2010 20 656 662
53. K. Koch B. Bhushan Y. C. Jung W. Barthlott Soft Matter 2009 5 1386 1393
54. W. Barthlott T. Schimmel S. Wiersch K. Koch M. Brede M. Barczewski S. Walheim A. Weis A. Kaltenmaier A. Leder H. F. Bohn Adv. Mater. 2010 22 2325 2328
55. D. K. Sarkar M. Farzaneh J. Adhes. Sci. Technol. 2009 23 1215 1237
56. J. Wang H. Chen T. Sui A. Li D. Chen Plant Sci. 2009 176 687 695
57. H. Zhang W. Li D. Cui Z. Hu L. Xu Colloids Surf., A 2012 10.1016/j.colsurfa.2012.01.036
58. Z. G. Guo W. M. Liu Appl. Phys. Lett. 2007 90 223111
59. X. F. Gao L. Jiang Nature 2004 432 36
60. H. H. Liu H. Y. Zhang W. Li Langmuir 2011 27 6260 6267
61. L. Gao T. J. McCarthy Langmuir 2006 22 2966 2967
62. Z. G. Guo W. M. Liu B. L. Su J. Colloid Interface Sci. 2011 353 335 355
63. N. A. Patankar Langmuir 2004 20 8209 8213
64. R. Fürstner W. Barthlott Langmuir 2005 21 956 961
65. M. Nosonovsky B. Bhushan Microelectron. Eng. 2007 84 382
66. M. Nosonovsky Langmuir 2007 23 3157 3161
67. M. Nosonovsky J. Chem. Phys. 2007 126 224701 224706
68. Y. Kwon N. Patankar J. Choi J. Lee Langmuir 2009 25 6129 6136
69. B. Bhushan Y. C. Jung K. Koch Philos. Trans. R. Soc. London, Ser. A 2009 367 1631 1672
70. Y. Xiu L. Zhu D. W. Hess C. P. Wong Langmuir 2006 22 9676 9681
71. X. Yao L. Xu L. Jiang Adv. Funct. Mater. 2010 20 3343 3349
72. H. Ko Z. Zhang K. Takei A. Javey Nanotechnology 2010 21 295305
73. A. H. F. Wu K. L. Cho I. I. Liaw G. Moran N. Kirby R. N. Lamb Faraday Discuss. 2010 146 223 232
74. Y. Xiu Y. Liu D. W. Hess C. P. Wong Nanotechnology 2010 21 155705
75. J. Shieh F. J. Hou Y. C. Chen H. M. Chen S. P. Yang C. C. Cheng H. L. Chen Adv. Mater. 2010 22 597 601
76. M. Ma R. M. Hill Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 2006 11 193 202
77. N. J. Shirtcliffe G. McHale M. I. Newton C. C. Perry Langmuir 2005 21 937 943
78. N. J. Shirtcliffe S. Aqil C. Evans G. McHale M. I. Newton C. C. Perry P. Roach J. Micromech. Microeng. 2004 14 1384 1389
79. W. Li A. Amirfazli Soft Matter 2008 4 462 466
80. B. B. Mandelbrot Science 1967 156 636 638
81. B. B. Mandelbrot, The Fractal Geometry of Nature, W. H. Freeman and Company, San Francisco, 1982, p. 1
82. Z. G. Guo W. M. Liu B. L. Su Appl. Phys. Lett. 2008 93 201909
83. B. Bhushan Y. C. Jung J. Phys.: Condens. Matter 2008 20 225010
84. B. Bhushan Y. C. Jung K. Koch Philos. Trans. R. Soc. London, Ser. A 2009 367 1631 1672
85. Y. B. Zhang Y. Chen L. Shi J. Li Z. G. Guo J. Mater. Chem. 2012 22 799 815
86. S. Shibuichi T. Onda N. Satoh K. Tsujii J. Phys. Chem. 1996 100 19512 19517
87. R. E. Johnson Jr R. H. Dettre Adv. Chem. 1964 43 112 135
88. S. M. Adriana, Mechanics of Materials with Hierarchical Fractal Structure, Rensselaer Polytechnic Institute, 2006
89. V. R. Gray Surface aspects of wetting and adhesion Chem. Ind. 1965 23 969 978
90. C. W. Extrand Y. Kumagai J. Colloid Interface Sci. 2002 191 378 383
91. E. Chibowski Adv. Colloid Interface Sci. 2003 103 149 172
92. P. G. de Gennes, F. Brochard-Wyart and D. Quéré, Capillarity and Wetting Phenomena, Springer, Berlin, Germany, 2003
93. R. Tadmor Langmuir 2004 20 7659 7664
94. R. Tadmor P. S. Yadav J. Colloid Interface Sci. 2008 317 241 246
95. H. Kim M. H. Kim J. Kim J. Micromech. Microeng. 2009 19 095002
96. H. E. Jeong M. K. Kwak C. I. Park K. Y. Suh J. Colloid Interface Sci. 2009 339 202 207
97. P. Gupta A. Ulman F. Fanfan A. Korniakov K. Loos J. Am. Chem. Soc. 2005 127 4 5
98. V. V. Yaminsky, Molecular Mechanisms of Hydrophobic Transitions, in Apparent and Microscopic Contact Angles, VSP BV, Utrecht, The Netherlands, 2000, pp. 47-95
99. M. J. Hancock K. Sekeroglu M. C. Demirel Adv. Funct. Mater. 2012 22 2223
100. B. Bhushan M. Nosonovsky Y. C. Jung J. R. Soc. Interface 2007 4 643 648
101. M. Nosonovsky B. Bhushan Microelectron. Eng. 2007 84 382 386
102. M. Nosonovsky B. Bhushan Ultramicroscopy 2007 107 969 979
103. M. Nosonovsky B. Bhushan Adv. Funct. Mater. 2008 18 843 855
104. M. Nosonovsky B. Bhushan Nano Lett. 2007 7 2633 2637
105. L. C. Gao T. J. McCarthy Langmuir 2007 23 3762 3765
106. B. M. Mognetti J. M. Yeomans Langmuir 2010 26 18162 18168
107. C. W. Extrand Langmuir 2003 19 3793 3796
108. J. Drelich Pol. J. Chem. 1997 71 525 549
109. S. Moulinet C. Guthmann E. Rolley Eur. Phys. J. E 2002 8 437 443
110. M. Nosonovsky Langmuir 2007 23 9919 9920
111. M. V. Panchagnula S. Vedantam Langmuir 2007 23 13242
112. L. C. Gao T. J. McCarthy Langmuir 2007 23 13243
113. L. Gao T. J. McCarthy Langmuir 2007 23 9125 9127
114. G. McHale Langmuir 2007 23 8200 8205
115. W. Li A. Amirfazli Adv. Colloid Interface Sci. 2007 132 51 68
116. A. Marmur E. Bittoun Langmuir 2009 25 1277 1281
117. H. Y. Erbil C. E. Cansoy Langmuir 2009 25 14135 14145
118. F. Leroy F. Müller-Plathe Langmuir 2011 27 637 645
119. N. Verplanck E. Galopin J.-C. Camart V. Thomy Nano Lett. 2007 7 813 817
120. T. N. Krupenkin J. A. Taylor E. N. Wang P. Kolodner M. Hodes T. R. Salamon Langmuir 2007 23 9128 9133
121. G. Liu L. Fu A. V. Rode V. S. J. Craig Langmuir 2011 27 2595 2600
122. J. B. Boreyko C. H. Chen Phys. Rev. Lett. 2009 103 174502
123. M. Nosonovsky Langmuir 2007 23 3157 3161
124. C. Lee C. J. Kim Langmuir 2011 27 4243 4248
125. J. B. Boreyko C. H. Baker C. R. Poley C. H. Chen Langmuir 2011 27 7502 7509
126. M. Nosonovsky B. Bhushan Langmuir 2008 24 1525 1533
127. Y. C. Jung B. Bhushan Langmuir 2008 24 6262 6269
128. A. Lafuma D. Quéré Nat. Mater. 2003 2 457 460
129. D. Bartolo F. Bouamrirene É. Verneuil A. Buguin P. Silberzan S. Moulinet Europhys. Lett. 2006 74 299 305
130. Y. C. Jung B. Bhushan J. Microsc. 2007 229 127 140
131. V. Bahadur S. V. Garimella Langmuir 2007 23 4918 4924
132. Z. G. Guo B. L. Su Appl. Phys. Lett. 2011 99 082106
133. E. Bormashenko R. Pogreb G. Whyman Y. Bormashenko M. Erlich Appl. Phys. Lett. 2007 90 201917 201918
134. E. Bormashenko R. Pogreb G. Whyman M. Erlich Langmuir 2007 23 6501 6503
135. Q.-S. Zheng Y. Yu Z.-H. Zhao Langmuir 2005 21 12207 12212
136. B. Liu F. F. Lange J. Colloid Interface Sci. 2006 298 899 909
137. D. Quéré Nat. Mater. 2002 1 14 15
138. N. A. Patankar Langmuir 2010 26 8941 8945
139. P. Tsai R. G. H. Lammertink M. Wessling D. Lohse Phys. Rev. Lett. 2010 104 116102 116105
140. H. Kusumaatmaja M. L. Blow A. Dupuis J. M. Yeomans Europhys. Lett. 2008 81 36003
141. E. Bormashenko R. Pogreb G. Whyman M. Erlich Langmuir 2007 23 12217 12221
142. E. Bormashenko R. Pogreb T. Stein G. Whyman M. Erlich A. Musin V. Machavariani D. Aurbach Phys. Chem. Chem. Phys. 2008 10 4056 4061
143. M. Reyssat J. M. Yeomans D. Quéré Europhys. Lett. 2008 81 26006
144. P. Forsberg F. Nikolajeff M. Karlsson Soft Matter 2011 7 104 109
145. G. Whyman E. Bormashenko Langmuir 2011 27 8171 8176
146. S. Moulinet D. Bartolo Eur. Phys. J. E 2007 24 251 260
147. C. Ishino K. Okumura D. Quéré Europhys. Lett. 2004 68 419 425
148. L. Barbieri E. Wagner P. Hoffmann Langmuir 2007 23 1723 1734
149. Y.-T. Cheng D. E. Rodak Appl. Phys. Lett. 2005 86 144101 144103
150. C. Dorrer J. Ruhe Soft Matter 2009 5 51 61
151. R. J. Vrancken H. Kusumaatmaja K. Hermans A. M. Prenen O. Pierre-Louis C. W. M. Bastiaansen D. J. Broer Langmuir 2010 26 3335 3341
152. C. Dorrer J. Ruhe Langmuir 2007 23 3820 3824
153. R. G. J. Cox J. Fluid Mech. 1986 168 169 194
154. T. D. Blake J. M. Haynes J. Colloid Interface Sci. 1969 30 421 423
155. G. Kumar K. N. Prabhu Adv. Colloid Interface Sci. 2007 133 61 89
156. M. J. de Ruijter M. Charlot M. Voué J. de Coninck Langmuir 2000 16 2363 2368
157. M. von Bahr F. Triberg V. Yaminsky Colloids Surf., A 2001 193 85 96
158. C. M. Phan A. V. Nguyen G. M. Evans Langmuir 2003 19 6796 6801
159. A. M. Alteraifi D. Sherif A. Moet J. Colloid Interface Sci. 2003 264 221 227
160. Y. Su B. Ji K. Zhang H. Gao Y. Huang K. Hwang Langmuir 2010 26 4984 4989
161. A. Marmur Langmuir 2003 19 8343 8348
162. E. Bormashenko R. Pogreb G. Whyman Langmuir 2009 25 13694 13695
163. A.-M. Kietzig G. Savvas S. G. Hatzikiriakos P. Englezos Langmuir 2009 25 4821 4827
164. E. Bormashenko T. Stein G. Whyman Y. Bormashenko R. Pogreb Langmuir 2006 22 9982 9985
165. R. Pogreb G. Whyman R. Barayev E. Bormashenko D. Aurbach Appl. Phys. Lett. 2009 94 221902
166. E. Bormashenko T. Stein G. Whyman R. Pogreb S. Sutovsky Y. Danoch Y. Shoham Y. Bormashenko B. Sorokov D. Aurbach J. Adhes. Sci. Technol. 2008 22 379 385
167. A. Safaee D. K. Sarkar M. Farzaneh Appl. Surf. Sci. 2008 254 2493 2498
168. Y. Huang D. K. Sarkar X.-G. Chen Mater. Lett. 2010 64 2722 2724
169. E. Bormashenko Y. Bormashenko G. Whyman R. Pogreb O. Stanevsky J. Colloid Interface Sci. 2006 302 308 311
170. J. Wang D. Chen Langmuir 2008 24 10174 10180
171. N. A. Patankar J. Adhes. Sci. Technol. 2009 23 413 433
172. Y. Y. Yan N. Gao W. Barthlott Adv. Colloid Interface Sci. 2011 169 80 105