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dc.creatorSchiavon, Caroline Schmechel
dc.date.accessioned2025-11-25T09:04:13Z
dc.date.available2025-11-25T09:04:13Z
dc.date.issued2018-07-31
dc.identifier.citationSCHIAVON, Caroline Schmechel. Estudo sobre a Influência da Topografia na Transição dos Estados de Molhabilidade de Filmes Finos Nanoestruturados. 2018, 78f. Dissertação (Mestrado em Física) – Instituto de Física e Matemática, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2018.pt_BR
dc.identifier.urihttp://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/18651
dc.description.abstractIn the last years, wetting has receive increasing attention due to the superhydropho- bic properties of surfaces that leds to anticorrosive, anticontamination and selfcleaning behaviors.This work reports the study of wetting states transition through functionalized surfaces of metallic oxides with tailored roughness. Were performed sol-gel synthesis for three different oxides (silica, alumina and titania), thin films deposition on glass, using the dip-coating method, etching texturing, in order to obtain tailored nanostructures and surfaces functionalization with different surfactants to ensure low surface energy, aiming super-hydrophobicity. Alumina was texturized in boiling water, fluoridric acid was used for the titania and sodium carbonate was used for the silica, with etching times of t = 2 n in order to obtain tailored structures. The topography of the samples were characterized by scanning electron microscopy, White light interferometry and atomic force microscopy. The chemical properties were characterized by X-ray photoelectron spectroscopy. The wetting properties were characterized by sessil drop analises through the contact angle measurement. The desired structures were observed in the alumina samples, as well as superhydrophobicity, considering the static criteria. The silica etched with sodium car- bonate was not enough to provide high water repellency and for titania was obtained promising surface structures, but without the desired wettability. With this study it was proved the theoretical approach of the Wenzel roughness parameter as a function of the declivity, since experimental data fit the curve for the gaussian height distribution sur- faces. It was possible to observe the deviation of the experimental data of the measured contact angle in relation to the Wenzel model, keeping the chemical behavior constant, for the hydrophobic and the hydrophilic cases. This indicates the transition of the wetting states for the hydrophobic case and the usefulless of the Wenzel model for the hydrophilic case. Due to the monotonic relation between the Wenzel roughness parameter and the rms declivity, it was possible to set a declivity range responsable for rise up the water among the urface structures as consequence of capillarity forces.pt_BR
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul - FAPERGSpt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Pelotaspt_BR
dc.rightsOpenAccesspt_BR
dc.subjectSuperhidrofobicidadept_BR
dc.subjectTopografiapt_BR
dc.subjectMolhabilidadept_BR
dc.subjectSuperhidrophobicitypt_BR
dc.subjectTopographypt_BR
dc.subjectWettingpt_BR
dc.titleEstudo sobre a Influência da topografia na transição dos estados de molhabilidade de filmes finos nanoestruturadospt_BR
dc.title.alternativeStudy about the influence of topography in the transition of wetting states of nanoestrutured fine thin filmspt_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0001-5964-1468pt_BR
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/8199701906870054pt_BR
dc.contributor.advisorIDhttps://orcid.org/0000-0002-8356-6100pt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/5842066005098780pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Moreira, Mário Lúcio
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6395095165722635pt_BR
dc.description.resumoO interesse sobre a molhabilidade de superfícies tem aumentado nos últimos anos por conta das propriedades presentes em superfícies superhidrofóbicas. Estas possuem grande repelência a água e assim podem tornar-se antiaderentes, autolimpantes, anticontaminantes, anticorrosivas, entre outras. Este trabalho reporta o estudo sobre a transição dos estados de molhabilidade, do estado homogêneo de Wenzel ao estado de molhamento heterogêneo de Cassie, através de superfícies funcionalizadas e não funcionalizadas, de óxidos metálicos com rugosidade graduada. As sínteses foram realizadas através do método sol gel de três diferentes óxidos (sílica, alumina e titânia). Para a deposição dos filmes finos em vidro usou-se o método de recobrimento por imersão, texturização a partir de desbastamento químico a fim de obter nanoestruturas de rugosidade graduadas e funcionalização das superfícies com diferentes surfactantes para garantir baixa energia de superfície e o caráter hidrofóbico, contrastando com o caráter hidrofílico das superfícies não funcionalizadas. Para alumina a texturização foi feita em água fervente, para a titânia foi usado ácido fluorídrico e para sílica, carbonato de sódio utilizando tempos de desbastamento (n = 1,2,3,...) para obter a graduação da rugosidade. A topografia das amostras foi caracterizada por microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia de força atômica (MFA) e interferometria de luz branca (WLI). Para caracterização química foi utilizada espectroscopia de fotoelétrons espalhados por raios-X (XPS) e a caracterização da molhabilidade foi feita a partir da medida de ângulo de contato. As estruturas desejadas foram observadas nas amostras de alumina, assim como a superhidrofobicidade, a partir do critério estático. Para a sílica o desbaste com carbonato de sódio não foi suficiente para proporcionar a alta repelência e para titânia obteve-se estruturas superficiais promissoras, porém, sem a molhabilidade desejada. Com esse estudo foi possível a comprovação teórica do parâmetro da rugosidade de Wenzel como função da declividade, uma vez que os dados experimentais se ajustaram à curva para as superfícies com distribuição gaussiana de alturas. Mantendo o caráter químico constante foi possível observar a divergência dos ângulos de contato em relação ao modelo de Wenzel, mostrando a inconsistência deste para o caso hidrofílico e a transição dos estados de molhabilidade para o caso hidrofóbico. Devido à relação unívoca entre o parâmetro de rugosidade de Wenzel e a declividade rms, foi possível estimar o intervalo de declividade responsável por fazer a gota ficar suspensa sobre as estruturas, através da ação da força de capilaridade.pt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Físicapt_BR
dc.publisher.initialsUFPelpt_BR
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRApt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.rights.licenseCC BY-NC-SApt_BR
dc.contributor.advisor1Jardim, Pedro Lovato Gomes
dc.subject.cnpq1FISICApt_BR


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