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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.3.2011.tde-12122011-141829
Documento
Autor
Nome completo
Marcio Roberto da Silva Oliveira
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2011
Orientador
Banca examinadora
Salvadori, Maria Cecília Barbosa da Silveira (Presidente)
Added, Nemitala
Gubitoso, Marco Dimas
Santos Filho, Sebastião Gomes dos
Temperini, Marcia Laudelina Arruda
Título em português
Superfícies super-hidrofóbicas obtidas através de microestruturas litografadas.
Palavras-chave em português
Efeito Lótus
Microcavidades
Super-hidrofobia
Resumo em português
Aqui apresentamos um modelo teórico para superfícies super-hidrofóbicas que são formadas por superfícies contendo padrões periódicos na forma de microcavidades. Com este modelo obtivemos a relação ideal entre profundidade e diâmetro das cavidades para que a superfície manifeste seu caráter super-hidrofóbico. Assim, fabricamos superfícies em PDMS (popular silicone) capazes de produzir ângulos de contato elevados. Produzimos amostras contendo microcavidades específicas (paralelepípedas, hexagonais e cilíndricas) as quais foram microfabricadas por litografia de feixes de elétrons e caracterizadas por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Microscopia de Força Atômica (AFM), e medidas de ângulo de contato. Os padrões das microcavidades das superfícies produzidas seguiram as considerações da teoria e as medidas dos ângulos de contato de avanço e recesso mostram boa concordância com as previsões do modelo. Portanto, podemos afirmar que a teoria aqui descrita permite projetar superfícies altamente hidrofóbicas.
Título em inglês
Superhydrophobic surfaces obtained by microstructures lithographed.
Palavras-chave em inglês
Lotus Effect
Microcavities
Superhydrophobia
Resumo em inglês
Here we present a theoretical model for super-hydrophobic surfaces formed by surfaces containing periodic patterns in the form of microcavities. With this model we obtained the ideal relationship between depth and diameter of the cavities so that the surface expresses a super-hydrophobic character. Thus manufacture of PDMS surfaces (with known silicone) is capable of producing high contact angles. We produced samples containing specific microcavities (parallelepipeds, hexagonal and cylindrical) which have been microfabricated by electron beam lithography and characterized by scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM) and contact angle measurements. The patterns of the surfaces of the cavities produced following the considerations of theory and measurements of advancing and recending contact angles show good agreement with the model predictions. Therefore, we can attest that the theory described here allows the design of highly hydrophobic surfaces.
 
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Data de Publicação
2011-12-15
 
AVISO: O material descrito abaixo refere-se a trabalhos decorrentes desta tese ou dissertação. O conteúdo desses trabalhos é de inteira responsabilidade do autor da tese ou dissertação.
  • Salvadori, M. C., et al. Design and fabrication of microcavity-array superhydrophobic surfaces [doi:10.1063/1.3466979]. Journal of Applied Physics [online], 2010, vol. 108, p. 024908-024908-6.
  • Salvadori, M. C., et al. Design and fabrication of superhydrophobic surfaces formed of microcavities [doi:10.1063/1.3327836]. Applied Physics Letters [online], 2010, vol. 96, p. 074101.
  • Salvadori, M.C., et al. Microcavity-array superhydrophobic surfaces: Limits of the model. Journal of Applied Physics, 2013, vol. 114, p. 174911.
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