Wetting in the presence of the electric field: The classical density functional theory study for a model system

Abstract

We discuss the effect of an external electric field on the wetting of a solid surface by liquid. To this end, we use a model of the two-level-atom fluid for which the changes in interatomic interactions due to the presence of the field can be found using quantum-mechanical perturbation theory. Constructing the grand potential functional, we perform the standard calculations of Young's equilibrium contact angle. The switching on of the electric field |E| > 0 may increase noticeably the contact angle θ.

Wetting under Electromagnetic Resonance Irradiation

“…У нашiй недавнiй роботi [43] ми дослiдили вплив зовнiшнього електричного поля на кут змочуван-ня дворiвневого плину атомiв. В цiй статтi ми по-дiбним чином дослiдимо вплив резонансного опро-мiнення [14][15][16][17][18][19][20][21][22].…”

“…Розвинена у роботах [23][24][25][26][27][28][29][30][31]43] теорiя неоднорiд-ного плину дворiвневих атомiв використовує метод функцiонала густини [5][6][7]. При цьому короткося-жне вiдштовхування враховується у локальному наближеннi, що вiдповiдає рiвнянню стану твер-дих кульок Карнагана-Старлiнґа, а далекосяжна взаємодiя -у нелокальному наближеннi.…”

“…Рiвняння для рiвноважної густини (r) знаходи-ться з умови Ω[ (r)]/ (r) = 0 [5][6][7][8][9][10][11][12][13] i має вигляд [23][24][25][26][27][28][29][30][31]43]:…”

“…Такий теоре-тичний аналiз мiг би стосуватися краплi рiдини на твердiй поверхнi у рiвновазi з парою, коли систе-ма зазнає впливу резонансного опромiнення. Наяв-нiсть збуджених атомiв, як i у випадку зовнiшньо-го електричного поля [43], призводить до збiльше-ння мiжатомного притягання на великих вiдста-нях. Але через те, що параметр (5) чи ( 1 , ) (7) залежить вiд температури, вiдсутня унiверсаль-нiсть, притаманна випадку з електричним полем (нагадаємо, що в змiнних / (ℰ), де ℰ -безроз-мiрне електричне поле [43], кут змочування не за-лежить вiд електричного поля).…”

“…Наяв-нiсть збуджених атомiв, як i у випадку зовнiшньо-го електричного поля [43], призводить до збiльше-ння мiжатомного притягання на великих вiдста-нях. Але через те, що параметр (5) чи ( 1 , ) (7) залежить вiд температури, вiдсутня унiверсаль-нiсть, притаманна випадку з електричним полем (нагадаємо, що в змiнних / (ℰ), де ℰ -безроз-мiрне електричне поле [43], кут змочування не за-лежить вiд електричного поля). Трохи нижче тем-ператури ( 1 = 0) < ( 1 = 0) поява збуджених атомiв може помiтно збiльшити кут змочування i привести до переходу вiд гiдрофiльностi до гiдро-фобностi.…”