Введение. 
Особенности смачивания и растекания каплями жидкости неоднородно нагретых поверхностей различной морфологии. 
Изучение эффекта Лейденфроста

В настоящее время хорошо исследованы смачиваемость и растекание каплями различных жидкостей химически неоднородных и морфологически неоднородных поверхностей лишь с постоянными температурами. Однако недостаточно изучена проблема стекания капель жидкости по неоднородно нагретым подложкам различной морфологии, в том числе неоднородной морфологии с мезоскопическими или наноскопическими слоями. В данной работе создан экспериментальный стенд для исследования стекания капель различных жидкостей, включая воду, изооктан, спирт, органические и биоорганические жидкости по неоднородно нагретым поверхностям с разными морфологиями. Схема эксперимента и методика его выполнения показаны на Рисунке 1.

Капли исследуемых жидкостей с помощью специальных насадок опускаются на горизонтальные или наклонные (с контролируемым углом) поверхности, на которых имеются структуры с мезоскопическими или наноскопическими слоями различной морфологии. Подложка подвергается неоднородному нагреву. Контактные углы измеряются с помощью установки EasyDropKruss, а системы нагрева сконструированы и изготовлены самостоятельно. В качестве подложек использованы подложки из нержавеющей стали и полиимида. Кроме того, исследуются подложки с наномасштабными компонентами на базе углеродной сажи, углеродных нанотрубок, графена и графеновых пеллет.

Целью экспериментов является определение переднего и заднего углов смачивания капель различных жидкостей при разных наклонах поверхности и при разных температурах, включая температуру, превышающую точку Лейденфроста, при которой происходит плёночное кипение капель. Именно в последнем случае появляются особенности поведения капель по сравнению с горизонтальными поверхностями или с поверхностями, имеющими макроскопические неоднородности. Основные параметры измерений: температура подложки, характерные химические и морфологические неоднородности, время перехода капли через границу раздела сред, а также характерные углы смачивания. Кроме того, исследуются зависимости динамики капель различных жидкостей на перегретых поверхностях от неоднородности их нагрева.

Рис. 1.Стекание капли жидкости