Contact angle change and wetting of droplets on planar surfaces

Abstract

Bu çalışmada damlacıkların kontakt açılarının kusurlu ve pürüzlü yüzeylerde nasıl davrandığını inceledik. Kontakt açıların homojen ve heterojen yüzeylerde nasıl davrandığını inceledik. Daha sonra, damlacıkların üzerinde bulunduğu yüzeye bir potansiyel uygularsak açının nasıl değişeceğine baktık. Damlacığın nasıl bölüneceği konusu da çalışıldı. Bunu yapabilmek için öncelikle bazı formülleri elde ettik ve bu formüller yardımıyla damlacığın nasıl bölünebileceğini öğrendik. Ayrıca ewod yöntemiyle harekete geçirilen damlacık üzerine etki eden kuvvetleri ve kapasitif enerjileri hesapladık. Son olarak da başka bir sıvı içerisine daldırılmış bir damlacığın sıvı-damlacık yüzeyine etki eden kuvvetleri hesapladık. Bu hesaplamalar üç ayrı durum için yapıldı.

In this thesis, we have studied contact angle behavior of droplets on ideal and rough surfaces. We have examined contact angles of droplets on both homogeneous rough surfaces and heterogeneous rough surfaces. Then, we have studied how the contact angles of droplets change if we apply an external potential to the surface where the droplet rests. Splitting of a droplet has also been studied. To do that, we have re-derived some formulas and with the help of these formulas we have figured out how to split droplets. Also, we have calculated the electrostatic forces and capacitive energies on an ewod-actuated droplet. Finally, we have calculated the forces acting on the liquid-droplet interface of a droplet which is immersed in a liquid. These calculations have been done for three different cases.