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翻滾吧水滴-奈米碳黑砂紙疏水性質與水滴在其表面滾動機制之探討

科展類別

全國中小學科展作品

屆次

第58屆--民國107年

科別

物理與天文學科

得獎情形

佳作

學校名稱

臺北市立麗山高級中學

指導老師

徐志成;許永昇

作者

許景茹;劉暢

關鍵字

滾動角,疏水性,靜摩擦係數

摘要或動機

本研究探討奈米碳黑砂紙表面之滾動角、接觸角、靜摩擦係數與水滴大小關係。使用防水噴劑、氟素和碳黑處理不同型號之砂紙表面。利用接觸角、滾動角探討其不同表面、不同體積水滴之疏水性差異。斜面法與力感測器則測量靜摩擦係數差異。結果顯示碳黑砂紙上水滴體積越大,水滴的長短軸比值、接觸角皆增加,液滴接觸固體表面積的比例會變小,滾動角也變小。透過砂紙顆粒與碳黑可模擬出如植物葉片表面的突起物與絨毛。根據理論所推得的液滴接觸固體表面積之比例越大,滾動角越大,因水滴與載體間形成空氣層,使水滴較容易下滑。並發現砂紙疏水性最佳的為型號1000之碳黑砂紙,其接觸角145.1度,滾動角3.7度,液滴接觸固體表面積之比例0.13。

翻滾吧水滴-奈米碳黑砂紙疏水性質與水滴在其表面滾動機制之探討

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