Khalil, Adnan ; Rostami, Peyman ; Auernhammer, Günter K. ; Andrieu‐Brunsen, Annette (2021)
Mesoporous Coatings with Simultaneous Light‐Triggered Transition of Water Imbibition and Droplet Coalescence.
In: Advanced Materials Interfaces, 2021, 8 (12)
doi: 10.26083/tuprints-00019911
Artikel, Zweitveröffentlichung, Verlagsversion
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Kurzbeschreibung (Abstract)
A systematic study of gating water infiltration and condensation into ceramic nanopores by carefully adjusting the wetting properties of mesoporous films using photoactive spiropyran is presented. Contact angle measurements from the side reveal significant changes in wettability after irradiation due to spiropyran/merocyanine-isomerization, which induce a wetting transition from dry to wet pores. The change in wettability allows the control of water imbibition in the nanopores and is reflected by the formation of an imbibition ring around a droplet. Furthermore, the photoresponsive wettability is able to overcome pinning effects and cause a movement of a droplet contact line, facilitating droplet coalescence, as recorded by high-speed imaging. The absorbed light not only effectuates droplet merging but also causes flows inside the drop due to heat absorption by the spiropyran, which results in gradients in the surface tension. IR imaging and particle tracking is used to investigate the heat absorption and temperature-induced flows, respectively. These flows can be used to manipulate, for example, molecular movement inside water and deposition inside solid mesoporous materials and are therefore of great importance for nanofluidic devices as well as for future water management concepts, which include filtering by imbibition and collection by droplet coalescence.
| Typ des Eintrags: | Artikel |
|---|---|
| Erschienen: | 2021 |
| Autor(en): | Khalil, Adnan ; Rostami, Peyman ; Auernhammer, Günter K. ; Andrieu‐Brunsen, Annette |
| Art des Eintrags: | Zweitveröffentlichung |
| Titel: | Mesoporous Coatings with Simultaneous Light‐Triggered Transition of Water Imbibition and Droplet Coalescence |
| Sprache: | Englisch |
| Publikationsjahr: | 2021 |
| Publikationsdatum der Erstveröffentlichung: | 2021 |
| Verlag: | Wiley |
| Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: | Advanced Materials Interfaces |
| Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: | 8 |
| (Heft-)Nummer: | 12 |
| Kollation: | 11 Seiten |
| DOI: | 10.26083/tuprints-00019911 |
| URL / URN: | https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/19911 |
| Zugehörige Links: | |
| Herkunft: | Zweitveröffentlichungsservice |
| Kurzbeschreibung (Abstract): | A systematic study of gating water infiltration and condensation into ceramic nanopores by carefully adjusting the wetting properties of mesoporous films using photoactive spiropyran is presented. Contact angle measurements from the side reveal significant changes in wettability after irradiation due to spiropyran/merocyanine-isomerization, which induce a wetting transition from dry to wet pores. The change in wettability allows the control of water imbibition in the nanopores and is reflected by the formation of an imbibition ring around a droplet. Furthermore, the photoresponsive wettability is able to overcome pinning effects and cause a movement of a droplet contact line, facilitating droplet coalescence, as recorded by high-speed imaging. The absorbed light not only effectuates droplet merging but also causes flows inside the drop due to heat absorption by the spiropyran, which results in gradients in the surface tension. IR imaging and particle tracking is used to investigate the heat absorption and temperature-induced flows, respectively. These flows can be used to manipulate, for example, molecular movement inside water and deposition inside solid mesoporous materials and are therefore of great importance for nanofluidic devices as well as for future water management concepts, which include filtering by imbibition and collection by droplet coalescence. |
| Status: | Verlagsversion |
| URN: | urn:nbn:de:tuda-tuprints-199114 |
| Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): | 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie |
| Fachbereich(e)/-gebiet(e): | DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 1194: Wechselseitige Beeinflussung von Transport- und Benetzungsvorgängen DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 1194: Wechselseitige Beeinflussung von Transport- und Benetzungsvorgängen > Projektbereich A: Generische Experimente DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 1194: Wechselseitige Beeinflussung von Transport- und Benetzungsvorgängen > Projektbereich A: Generische Experimente > A02: Experimentelle Untersuchungen zur Koaleszenz und zum Aufriss von Tropfen auf festen Oberflächen - Leitkonfiguration Tropfen DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 1194: Wechselseitige Beeinflussung von Transport- und Benetzungsvorgängen > Projektbereich C: Neue und verbesserte Anwendungen DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 1194: Wechselseitige Beeinflussung von Transport- und Benetzungsvorgängen > Projektbereich C: Neue und verbesserte Anwendungen > C04: Dynamische Benetzungssteuerung und der Einfluss auf ionischen Stofftransport in mesoporöse Filme |
| Hinterlegungsdatum: | 19 Nov 2021 13:10 |
| Letzte Änderung: | 22 Nov 2021 06:24 |
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- Mesoporous Coatings with Simultaneous Light‐Triggered Transition of Water Imbibition and Droplet Coalescence. (deposited 19 Nov 2021 13:10) [Gegenwärtig angezeigt]
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