JP2016510252A5 - - Google Patents

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JP2016510252A5
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一側面では、本発明は、液体含浸表面であって、含浸液体と、含浸液体をその間またはその中に安定させて含有するように十分に近接して離間される固体特徴の基質とを備える、表面を備える、物品であって、（ｉ）０＜φ≦０．２５であって、式中φは、平衡時（例えば、平衡は、擬平衡を包含し得る）、非浸水固体（すなわち、含浸液体によって含浸されない、例えば、「非浸水」であるが、依然として、水と接触し得る）に対応する液体含浸表面の投影表面積の代表的割合であることと、（ｉｉ）Ｓｏｗ（ｖ）＜０であって、式中、Ｓｏｗ（ｖ）は、γｗｖ−γｗｏ−γｏｖとして定義される拡散係数であって、γは、下付き文字によって指定される２つの相間の界面張力であって、該下付き文字は、ｗ、ｖ、およびｏから選択され、ｗは、水であって、ｖは、表面と接触する気相であって（例えば、空気）、およびｏは、含浸液体であることとのうちの一方または両方が該当する、物品を対象とする
別の側面では、本発明は、液体含浸表面であって、含浸液体と、含浸液体をその間またはその中に安定させて含有するように十分に近接して離間される固体特徴の基質とを備える、表面を備える、物品であって、（ｉ）０＜φ≦０．２５であって、式中、φは、平衡時（例えば、平衡は、擬平衡を包含し得る）、非浸水固体（すなわち、含浸液体によって含浸されない、すなわち、「非浸水」であるが、依然として、表面の外部の非気相と接触し得る）に対応する液体含浸表面の投影表面積の代表的割合であることと、（ｉｉ）Ｓｏｅ（ｖ）＜０であって、式中、Ｓｏｅ（ｖ）は、γｅｖ−γｅｏ−γｏｖとして定義される拡散係数であって、γは、下付き文字によって指定される２つの相間の界面張力であって、該下付き文字は、ｅ、ｖ、およびｏから選択され、ｅは、表面の外部の、含浸液体と異なる、非気相（例えば、液体または半固体）であって、ｖは、表面の外部の気相（例えば、空気）であって、ｏは、含浸液体であることとのうちの一方または両方が該当する、物品を対象とする。
別の側面では、本発明は、請求項２８から４７のいずれかに記載の物品を使用する方法であって、該表面を表面の外部の、含浸液体と異なる該非気相（例えば、液体または半固体）外部に暴露するステップを含む、方法を対象とする。いくつかの実施形態では、非気相は、食品、化粧品、セメント、アスファルト、タール、アイスクリーム、卵黄、水、アルコール、水銀、ガリウム、冷却剤、歯磨き粉、塗料、ピーナッツバター、ゼリー、ジャム、マヨネーズ、ケチャップ、マスタード、調味料、洗濯用洗剤、消費者製品、ガソリン、石油製品、油、生物学的流体、血液、血漿のうちの１つ以上を備える。
本発明は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
液体含浸表面を備える物品であって、前記表面は、含浸液体と、前記含浸液体をその間またはその中に安定させて含有するように十分に近接して離間される固体特徴の基質とを備え、
（ｉ）０＜φ≦０．２５であって、式中φは、平衡時（例えば、平衡は、擬平衡を包含し得る）、非浸水固体（すなわち、前記含浸液体によって含浸されない、例えば、「非浸水」であるが、依然として、水と接触し得る）に対応する前記液体含浸表面の投影表面積の代表的割合であることと、
（ｉｉ）Ｓｏｗ（ｖ）＜０であって、式中、Ｓｏｗ（ｖ）は、γｗｖ−γｗｏ−γｏｖとして定義される拡散係数であって、γは、下付き文字によって指定される２つの相間の界面張力であって、前記下付き文字は、ｗ、ｖ、およびｏから選択され、ｗは、水であって、ｖは、前記表面と接触する気相であって（例えば、空気）、およびｏは、前記含浸液体であることと、
のうちの一方または両方が該当する、物品。
（項目２）
０＜φ≦０．２５である、項目１に記載の物品。
（項目３）
０．０１＜φ≦０．２５である、項目１に記載の物品。
（項目４）
Ｓｏｗ（ｖ）＜０である、前記項目のいずれかに記載の物品。
（項目５）
前記含浸液体は、シリコーン油、ジカプリル酸／ジカプリン酸プロピレングリコール、パーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）、ポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）、合成炭化水素コオリゴマー、フッ化ポリシロキサン、プロピレングリコール、テトラクロルエチレン（パークロルエチレン）、フェニルイソチオシアナート（フェニルカラシ油）、ブロモベンゼン、ヨードベンゼン、ｏ−ブロモトルエン、アルファ−クロロナフタレン、アルファ−ブロモナフタレン、四臭化アセチレン、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド（ＢＭＩｍ）、トリブロモヒドリン（１，２，３−トリブロモプロパン）、二臭化エチレン、二硫化炭素、ブロモホルム、ヨウ化メチレン（ジヨードメタン）、ｓｔａｎｏｌａｘ、Ｓｑｕｉｂｂ流動ワセリン、ｐ−ブロモトルエン、モノブロモベンゼン、パークロルエチレン、二硫化炭素、フェニルカラシ油、モノヨードベンゼン、アルファ−モノクロロ−ナフタレン、四臭化アセチレン、アニリン、ブチルアルコール、イソアミルアルコール、ｎ−ヘプチルアルコール、クレゾール、オレイン酸、リノレン酸、およびアミルフタレートから成る群から選択される少なくとも１つの部材を備える、前記項目のいずれかに記載の物品。
（項目６）
前記固体特徴は、ポリマー固体、セラミック固体、フッ化固体、金属間固体、および複合固体から成る群から選択される少なくとも１つの部材を備える、前記項目のいずれかに記載の物品。
（項目７）
前記固体特徴は、化学的に修飾された表面、コーティングされた表面、接合された単層を伴う表面を備える、前記項目のいずれかに記載の物品。
（項目８）
前記固体特徴は、細孔、空洞、ウェル、相互接続された細孔、および相互接続された空洞から成る群から選択される少なくとも１つの部材を画定する、前記項目のいずれかに記載の物品。
（項目９）
前記固体特徴は、支柱、ナノ針、ナノグラス、略球形粒子、および非晶質粒子から成る群から選択される少なくとも１つの部材を備える、前記項目のいずれかに記載の物品。
（項目１０）
前記固体特徴は、粗面表面を有する（例えば、前記固体特徴は、表面粗度＞５０ｎｍ、＞１００ｎｍ、例えば、また、＜１μｍを有する）、前記項目のいずれかに記載の物品。（項目１１）
前記粗面表面は、θｏｓ（ｖ），ｒｅｃｅｄｉｎｇ＜θｃであって、式中、θｃは、臨界接触角であるように、その間またはその中に液体の安定した含浸を提供する、項目１０に記載の物品。
（項目１２）
前記液体含浸表面は、前記表面に接触する水滴が、前記表面上にピン固定または貫入されず、かつ４０°未満の転落角αを有するように構成される、前記項目のいずれかに記載の物品。
（項目１３）
前記水滴は、２５°未満の転落角αを有する、項目１２に記載の物品。
（項目１４）
液体含浸表面を備える物品であって、前記表面は、含浸液体と、前記含浸液体をその間またはその中に安定させて含有するように十分に近接して離間される固体特徴の基質とを備え、
（ｉ）θｏｓ（ｗ），ｒｅｃｅｄｉｎｇ＝０であることと、
（ｉｉ）θｏｓ（ｖ），ｒｅｃｅｄｉｎｇ＝０およびθｏｓ（ｗ），ｒｅｃｅｄｉｎｇ＝０であることと、
のうちの一方または両方が該当し、式中、θｏｓ（ｗ），ｒｅｃｅｄｉｎｇは、水（下付き文字「ｗ」）の存在下における、前記表面（下付き文字「ｓ」）上の前記含浸液体（例えば、油、下付き文字「ｏ」）の後退接触角であって、θｏｓ（ｖ），ｒｅｃｅｄｉｎｇは、気相（下付き文字「ｖ」、例えば、空気）の存在下における、前記表面（下付き文字「ｓ」）上の前記含浸液体（例えば、油、下付き文字「ｏ」）の後退接触角である、物品。
（項目１５）
液体含浸表面を備える物品であって、前記表面は、含浸液体と、前記含浸液体をその間またはその中に安定させて含有するように十分に近接して離間される固体特徴の基質とを備え、
（ｉ）θｏｓ（ｖ），ｒｅｃｅｄｉｎｇ＞０であることと、
（ｉｉ）θｏｓ（ｗ），ｒｅｃｅｄｉｎｇ＞０であることと、
のうちの一方または両方が該当し、式中、θｏｓ（ｖ），ｒｅｃｅｄｉｎｇは、気相（下付き文字「ｖ」、例えば、空気）の存在下における、前記表面（下付き文字「ｓ」）上の前記含浸液体（例えば、油、下付き文字「ｏ」）の後退接触角であって、θｏｓ（ｗ），ｒｅｃｅｄｉｎｇは、水（下付き文字「ｗ」）の存在下における、前記表面上の（下付き文字「ｓ」）前記含浸液体（例えば、油、下付き文字「ｏ」）の後退接触角である、物品。
（項目１６）
θｏｓ（ｖ），ｒｅｃｅｄｉｎｇ＞０であって、かつθｏｓ（ｗ），ｒｅｃｅｄｉｎｇ＞０の両方である、項目１５に記載の物品。
（項目１７）
（ｉ）θｏｓ（ｖ），ｒｅｃｅｄｉｎｇ＜θｃであることと、
（ｉｉ）θｏｓ（ｗ），ｒｅｃｅｄｉｎｇ＜θｃであることと、
のうちの一方または両方が該当し、式中、θｃは、臨界接触角である、項目１５または１６に記載の物品。
（項目１８）
（ｉ）θｏｓ（ｖ），ｒｅｃｅｄｉｎｇ＜θ＊ ｃであることと、
（ｉｉ）θｏｓ（ｗ），ｒｅｃｅｄｉｎｇ＜θ＊ ｃであることと、
のうちの一方または両方が該当し、式中θ＊ ｃ＝ｃｏｓ−１（１／ｒ）であって、ｒは、前記表面の固体部分の粗度である、項目１５から１７のいずれかに記載の物品。
（項目１９）
前記物品は、パイプライン、蒸気タービン部品、ガスタービン部品、航空機部品、風力タービン部品、眼鏡、鏡、送電線、コンテナ、フロントガラス、エンジン部品、ノズル、管、あるいはその一部またはコーティングから成る群から選択される部材である、項目１５から１８のいずれかに記載の物品。
（項目２０）
内部表面を備える物品であって、少なくとも部分的に、封入され（例えば、前記物品は、油パイプライン、他のパイプライン、消費者製品コンテナ、他のコンテナである）、粘度μ１の流体を含有または移送するために適合され、前記内部表面は、液体含浸表面を備え、前記液体含浸表面は、含浸液体と、前記含浸液体をその間またはその中に安定させて含有するように十分に近接して離間される固体特徴の基質とを備え、前記含浸液体は、水（粘度μ２を有する）を備える、物品。
（項目２１）
μ１／μ２＞１である、項目２０に記載の物品。
（項目２２）
μ１／μ２＞０．１である、項目２０に記載の物品。
（項目２３）
（ｈ／Ｒ）（μ１／μ２）＞０．１である（ｈは、前記固体特徴の平均高さであって、Ｒは、前記パイプの半径または開放システム内の平均流体深度である）、項目２０から２２のいずれかに記載の物品。
（項目２４）
（ｈ／Ｒ）（μ１／μ２）＞０．５である、項目２３に記載の物品。
（項目２５）
Ｒ＜１ｍｍである、項目２３または２４に記載の物品。
（項目２６）
前記含浸液体は、添加剤（例えば、界面活性剤）を備え、前記含浸液体の蒸発を防止または低減させる、項目２０から２５のいずれかに記載の物品。
（項目２７）
前記表面は、前記固体特徴の上方に延在する、過剰含浸液体（例えば、油）の引上領域を備える、項目１から１９のいずれかに記載の物品。
（項目２８）
液体含浸表面を備える物品であって、前記表面は、含浸液体と、前記含浸液体をその間またはその中に安定させて含有するように十分に近接して離間される固体特徴の基質とを備え、
（ｉ）０＜φ≦０．２５であって、式中、φは、平衡時（例えば、平衡は、擬平衡を包含し得る）、非浸水固体（すなわち、前記含浸液体によって含浸されない、すなわち、「非浸水」であるが、依然として、前記表面の外部の非気相と接触し得る）に対応する前記液体含浸表面の投影表面積の代表的割合であることと、
（ｉｉ）Ｓｏｅ（ｖ）＜０であって、式中、Ｓｏｅ（ｖ）は、γｅｖ−γｅｏ−γｏｖとして定義される拡散係数であって、γは、下付き文字によって指定される２つの相間の界面張力であって、前記下付き文字は、ｅ、ｖ、およびｏから選択され、ｅは、前記表面の外部の、前記含浸液体と異なる、非気相（例えば、液体または半固体）であって、ｖは、前記表面の外部の気相（例えば、空気）であって、およびｏは、前記含浸液体であることと、
のうちの一方または両方が該当する、物品。
（項目２９）
０＜φ≦０．２５である、項目２８に記載の物品。
（項目３０）
０．０１＜φ≦０．２５である、項目２８に記載の物品。
（項目３１）
Ｓｏｅ（ｖ）＜０である、項目２８から３０のいずれかに記載の物品。
（項目３２）
前記含浸液体は、シリコーン油、ジカプリル酸／ジカプリン酸プロピレングリコール、パーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）、ポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）、合成炭化水素コオリゴマー、フッ化ポリシロキサン、プロピレングリコール、テトラクロルエチレン（パークロルエチレン）、フェニルイソチオシアナート（フェニルカラシ油）、ブロモベンゼン、ヨードベンゼン、ｏ−ブロモトルエン、アルファ−クロロナフタレン、アルファ−ブロモナフタレン、四臭化アセチレン、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド（ＢＭＩｍ）、トリブロモヒドリン（１，２，３−トリブロモプロパン）、二臭化エチレン、二硫化炭素、ブロモホルム、ヨウ化メチレン（ジヨードメタン）、ｓｔａｎｏｌａｘ、Ｓｑｕｉｂｂ流動ワセリン、ｐ−ブロモトルエン、モノブロモベンゼン、パークロルエチレン、二硫化炭素、フェニルカラシ油、モノヨードベンゼン、アルファ−モノクロロ−ナフタレン、四臭化アセチレン、アニリン、ブチルアルコール、イソアミルアルコール、ｎ−ヘプチルアルコール、クレゾール、オレイン酸、リノレン酸、およびアミルフタレートから成る群から選択される少なくとも１つの部材を備える、項目２８から３１のいずれかに記載の物品。
（項目３３）
前記固体特徴は、ポリマー固体、セラミック固体、フッ化固体、金属間固体、および複合固体から成る群から選択される少なくとも１つの部材を備える、項目２８から３２のいずれかに記載の物品。
（項目３４）
前記固体特徴は、化学的に修飾された表面、コーティングされた表面、接合された単層を伴う表面を備える、項目２８から３３のいずれかに記載の物品。
（項目３５）
前記固体特徴は、細孔、空洞、ウェル、相互接続された細孔、および相互接続された空洞から成る群から選択される少なくとも１つの部材を画定する、項目２８から３４のいずれかに記載の物品。
（項目３６）
前記固体特徴は、支柱、ナノ針、ナノグラス、略球形粒子、および非晶質粒子から成る群から選択される少なくとも１つの部材を備える、項目２８から３５のいずれかに記載の物品。
（項目３７）
前記固体特徴は、粗面表面を有する（例えば、前記固体特徴は、表面粗度＜１μｍを有する）、項目２８から３６のいずれかに記載の物品。
（項目３８）
前記粗面表面は、θｏｓ（ｖ），ｒｅｃｅｄｉｎｇ＜θｃであって、式中、θｃが、臨界接触角であるように、その間またはその中に液体の安定した含浸を提供する、項目３７に記載の物品。
（項目３９）
前記液体含浸表面は、前記表面に接触する水滴が、前記表面上にピン固定または貫入されず、かつ４０°未満の転落角αを有するように構成される、項目２８から３７のいずれかに記載の物品。
（項目４０）
前記水滴は、２５°未満の転落角αを有する、項目３９に記載の物品。
（項目４１）
液体含浸表面を備える物品であって、前記表面は、含浸液体と、前記含浸液体をその間またはその中に安定させて含有するように十分に近接して離間される固体特徴の基質とを備え、
（ｉ）θｏｓ（ｅ），ｒｅｃｅｄｉｎｇ＝０であることと、
（ｉｉ）θｏｓ（ｖ），ｒｅｃｅｄｉｎｇ＝０およびθｏｓ（ｅ），ｒｅｃｅｄｉｎｇ＝０であることと、
のうちの一方または両方が該当し、式中、θｏｓ（ｅ），ｒｅｃｅｄｉｎｇは、前記含浸液体（下付き文字「ｅ」）と異なる前記表面の外部の非気相（例えば、液体、固体、半固体、ゲル）の存在下における、前記表面（下付き文字「ｓ」）上の前記含浸液体（例えば、油、下付き文字「ｏ」）の後退接触角であって、θｏｓ（ｖ），ｒｅｃｅｄｉｎｇは、気相（下付き文字「ｖ」、例えば、空気）の存在下における、前記表面（下付き文字「ｓ」）上の前記含浸液体（例えば、油、下付き文字「ｏ」）の後退接触角である、物品。
（項目４２）
液体含浸表面を備える物品であって、前記表面は、含浸液体と、前記含浸液体をその間またはその中に安定させて含有するように十分に近接して離間される固体特徴の基質とを備え、
（ｉ）θｏｓ（ｖ），ｒｅｃｅｄｉｎｇ＞０であることと、
（ｉｉ）θｏｓ（ｅ），ｒｅｃｅｄｉｎｇ＞０であることと、
のうちの一方または両方が該当し、式中、θｏｓ（ｖ），ｒｅｃｅｄｉｎｇは、気相（下付き文字「ｖ」、例えば、空気）の存在下における、前記表面（下付き文字「ｓ」）上の前記含浸液体（例えば、油、下付き文字「ｏ」）の後退接触角であって、θｏｓ（ｅ），ｒｅｃｅｄｉｎｇは、前記含浸液体（下付き文字「ｅ」）と異なる前記表面の外部の非気相（例えば、液体、固体、半固体、ゲル）の存在下における、前記表面（下付き文字「ｓ」）上の前記含浸液体（例えば、油、下付き文字「ｏ」）の後退接触角である、物品。
（項目４３）
θｏｓ（ｖ），ｒｅｃｅｄｉｎｇ＞０であって、かつθｏｓ（ｅ），ｒｅｃｅｄｉｎｇ＞０の両方である、項目４２に記載の物品。
（項目４４）
（ｉ）θｏｓ（ｖ），ｒｅｃｅｄｉｎｇ＜θｃであることと、
（ｉｉ）θｏｓ（ｅ），ｒｅｃｅｄｉｎｇ＜θｃであることと、
のうちの一方または両方が該当し、式中、θｃは、臨界接触角である、項目４２または４３に記載の物品。
（項目４５）
（ｉ）θｏｓ（ｖ），ｒｅｃｅｄｉｎｇ＜θ＊ ｃであることと、
（ｉｉ）θｏｓ（ｅ），ｒｅｃｅｄｉｎｇ＜θ＊ ｃであることと、
のうちの一方または両方が該当し、式中、θ＊ ｃ＝ｃｏｓ−１（１／ｒ）であって、ｒは、前記表面の固体部分の粗度である、項目４２から４４のいずれかに記載の物品。
（項目４６）
前記物品は、パイプライン、蒸気タービン部品、ガスタービン部品、航空機部品、風力タービン部品、眼鏡、鏡、送電線、コンテナ、フロントガラス、エンジン部品、管、ノズル、あるいはその一部またはコーティングから成る群から選択される部材である、項目４２から４５のいずれかに記載の物品。
（項目４７）
前記表面は、前記固体特徴の上方に延在する、過剰含浸液体（例えば、油）の引上領域を備える、項目２８から４６のいずれかに記載の物品。
（項目４８）
前記表面を水に暴露するステップを含む、項目１から２７のいずれかに記載の物品を使用する方法。
（項目４９）
前記表面を前記表面の外部の、前記含浸液体と異なる、前記非気相（例えば、液体または半固体）に暴露するステップを含む、項目２８から４７のいずれかに記載の物品を使用する方法。
（項目５０）
前記非気相は、食品、化粧品、セメント、アスファルト、タール、アイスクリーム、卵黄、水、アルコール、水銀、ガリウム、冷却剤、歯磨き粉、塗料、ピーナッツバター、ゼリー、ジャム、マヨネーズ、ケチャップ、マスタード、調味料、洗濯用洗剤、消費者製品、ガソリン、石油製品、油、生物学的流体、血液、血漿のうちの１つ以上を備える、項目５０に記載の方法。
（項目５１）
前記表面の外部の（かつ前記表面と接触する）前記非気相の材料をさらに備え、前記物品は、前記非気相材料を含有する［例えば、前記物品は、コンテナ、パイプライン、ノズル、弁、導管、容器、瓶、金型、鋳型、伝送管、ボウル、桶、貯蔵箱、キャップ（例えば、洗濯用洗剤キャップ）、および／または管である］、項目１から４７のいずれかに記載の物品。
（項目５２）
前記表面の外部の前記非気相の材料は、食品、化粧品、セメント、アスファルト、タール、アイスクリーム、卵黄、水、アルコール、水銀、ガリウム、冷却剤、歯磨き粉、塗料、ピーナッツバター、ゼリー、ジャム、マヨネーズ、ケチャップ、マスタード、調味料、洗濯用洗剤、消費者製品、ガソリン、石油製品、油、生物学的流体、血液、血漿のうちの１つ以上を備える、項目５１に記載の物品。

本発明の目的および特徴は、以下に説明される図面および請求項を参照することによって、より理解され得る。
図１は、部分的に、浸水されている、液体含浸表面の概略断面図および対応する上面図を図示する。 図１（ａ）は、固体を完全に湿潤させる潤滑剤で含浸されたテクスチャ加工された表面上に置かれた液体液滴の概略図を図示する。図１（ｂ）は、空気および液滴液体の存在下、非ゼロ接触角を伴う固体を湿潤させる潤滑剤で含浸されたテクスチャ加工された表面上に置かれた液体液滴の概略図を図示する。図１（ｃ）は、ＯＴＳ（オクタデシルトリクロロシラン）でコーティングされ、シリコーン油で含浸されたシリコンマイクロ支柱表面（支柱辺ａ＝１０μｍ、高さ＝１０μｍ、および間隔ｂ＝１０μｍ）上の水滴を図示する。図１（ｄ）は、ＯＴＳ（オクタデシルトリクロロシラン）でコーティングされ、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド（ＢＭＩｍ）で含浸されたシリコンマイクロ支柱表面（支柱辺ａ＝１０μｍ、高さ＝１０μｍ、および間隔ｂ＝１０μｍ）上の水滴を図示する。図１（ｅ）および１（ｆ）は、蛍光染料がシリコーン油およびＢＭＩｍ中に溶解されたときのＵＶ照明下の水滴を図示する。底部領域は、潤滑油がテクスチャ表面（ｂ＝５０μｍ）上に引き上げられることを示す。図１（ｇ）および１（ｈ）は、含浸テクスチャのレーザ共焦点蛍光顕微鏡（ＬＣＦＭ）画像を示し、油で被覆されたことを示唆する、シリコーン油の場合、支柱上部が明るく（図１（ｇ））、乾燥していることを示唆する、ＢＭＩｍの場合、暗いことを示す（図１（ｈ））。図１（ｉ）は、含浸テクスチャのＥＳＥＭ画像を図示し、テクスチャ内に取り込まれたシリコーン油を示し、支柱上部を湿潤させる膜が薄いことを示唆する。図１（ｊ）は、ＢＭＩｍで含浸されたテクスチャのＳＥＭ画像を図示し、支柱上部の離散液滴を示し、この場合、膜が安定していないことを示す。 図１（ｋ）は、液滴の外側および真下の湿潤構成の概略図を図示する。単位面積あたりの総界面エネルギーは、個々の界面エネルギー寄与率を合計することによって、構成毎に計算される。各構成の安定性のための等価要件もまた、図１（ａ）に示される。 図２は、潤滑剤でカプセル化された表面上に置かれた水滴の可能性として考えられる熱力学状態の概略図を図示する。上部の２つの概略図は、液滴が潤滑剤によって覆い隠されるかどうかを図示する。いずれの場合も、図示されるように、空気（垂直軸）および水（水平軸）の存在下、潤滑剤がテクスチャを湿潤させる方法に応じて、６つの可能性として考えられる状態が存在する。 図３（ａ）は、種々の潤滑剤粘性、支柱間隔、および液滴サイズに関して、基材傾斜角の関数として、水滴の測定された速度を図示する。図３（ｂ）は、スケーリングモデルにおいて検討される種々のパラメータを示す、潤滑剤含浸表面上を移動する水滴の概略図である。図３（ｃ）は、水滴に対して測定されたいくつかのコーヒー粒子の軌道を図示し、液滴が、表面を横断して滑動するのではなく、転落することを表す。図３（ｄ）は、図３（ａ）に示されるデータ点を単一曲線上にまとめた無次元化プロットである。 図４は、本発明のある実施形態による、６つの液体含浸表面湿潤状態を説明する、概略図である。 図５は、本発明のある実施形態による、図４に示される６つの液体含浸表面湿潤状態に関する条件を示す、概略図である。 図６は、本発明のある実施形態による、転落角対出現面積割合φのプロットと、ＢＭＩｍ含浸テクスチャの２つのＳＥＭ画像を含む。 図７および８は、本発明のある実施形態による、液体覆隠効果による凝結を防止することによる凝縮抑制を実証する。 図７および８は、本発明のある実施形態による、液体覆隠効果による凝結を防止することによる凝縮抑制を実証する。 図９は、本発明のある実施形態による、特に、油が高粘度を有する場合の、近隣水滴間の油の排出率の低下による凝縮抑制を実証する。 図１０は、本発明のある実施形態による、特に、油が高粘度を有する場合の、近隣水滴間の油の排出率の低下による霜抑制を実証する。 図１１（ａ）は、本明細書に説明されるいくつかの実施形態による、支柱間隔ｂの関数として、異なるカプセル化液体に関して測定された転落角を示す。シリコーン油含浸表面の場合、超低転落角が、いくつかの実施形態で観察され、これは、液滴の外側および真下の両方においてカプセル化されている支柱上部と一致する（状態Ａ３−Ｗ３、θｏｓ（ａ），θｏｓ（ｗ）＝０）。ＢＭＩｍ含浸表面の場合に見られる高転落角は、液滴の外側および真下に出現している支柱上部と一致する（状態Ａ２−Ｗ２、θｃ＞θｏｓ（ａ），θｏｓ（ｗ）＞０）。図１１（ｂ）は、本発明のある実施形態による、ＢＭＩｍ含浸テクスチャのＳＥＭ画像を示し、支柱上部が乾燥していることを表す。図１１（ｃ）は、本発明のある実施形態による、ナノグラスを追加することによって、さらに粗面化された支柱のＳＥＭ画像を示し、支柱がＢＭＩｍで被覆され、その結果、転落角が低下する。図１１（ｄ）は、本発明のある実施形態による、関連ピン固定力（以下に論じられる式（１１）の右側）の関数として、転落の瞬間におけるスケーリングされた重力（以下に論じられる式（１１）の左側）の無次元化プロットを示し、転落データが、概して、スケーリングと一致することを実証する。 図１２（ａ）は、本発明のある実施形態による、シリコンマイクロ支柱アレイのＳＥＭ画像である。図１２（ｂ）は、本発明のある実施形態による、ナノグラスでエッチングされたシリコンマイクロ支柱のＳＥＭ画像である。 図１３は、本発明のある実施形態による、イオン性液体（ＢＭＩｍ）で含浸されたナノグラス被覆シリコンマイクロ柱のＳＥＭ画像を示す。いくつかの実施形態では、ＢＭＩｍは、右側に示されるように、ナノリッジ間の間隙を完全に充填し、浸漬コーティング後、空気への固体表面の略無暴露をもたらす。
本明細書で使用されるように、出現面積割合φは、平衡時の非浸水固体に対応する液体含浸表面の投影表面積の代表的割合として定義される。用語「平衡」は、本明細書で使用されるように、基材が水平から離れて保持されるとき、含浸膜の平均厚が、重力による排水のため、経時的に変化せず、蒸発が無視可能である（例えば、液体含浸液体がその含浸液体の蒸気で飽和された環境内に置かれることになる場合）、条件を指す。同様に、用語「擬平衡」は、本明細書で使用されるように、蒸発が生じ得る、または徐々に溶解が生じ得る、条件を伴う、平衡を指す。膜平衡時の膜の平均厚は、増加高度における膜内の静水圧の低下のため、より高い高度にある基材の部分は、より薄いことに留意されたい。しかしながら、最終的に、表面の任意の部分の平均厚は、時間に伴って変化しない、平衡（または、擬平衡）に到達するであろう。
一般に、表面の「代表的割合」は、その部分が、表面全体を合理的に表すように、その上に十分な数の固体特徴を伴う、表面の一部を指す。ある実施形態では、「代表的割合」は、少なくとも、表面全体の１０分の１である。
図１を参照すると、部分的に浸水された液体含浸表面の概略断面図および対応する上面図が、示される。図１の左上図面は、円錐形状固体特徴の列の断面図を示す。非浸水固体１０２の投影表面積は、俯瞰画の陰影面積として示される一方、残りの非陰影面積は、浸水液体含浸表面１００の投影表面積を表す。本固体特徴の列の突起表面積に加え、半ランダムパターンに置かれた他の固体特徴が、俯瞰画に陰影として示される。同様に、均一に離間された支柱の列の横断面図が、図１の右に示される。良好にパターン化された支柱の付加的列が、俯瞰画に陰影として示される。実証されるように、本発明のいくつかの実施形態では、液体含浸表面は、ランダムおよび／または非ランダムにパターン化された固体特徴を含む。
式中、φは、固体によって占有される表面の投影面積の割合であって、ｒは、固体の投影面積に対する総表面積の比率である。幅「ａ」、縁／縁間隔「ｂ」、および高さ「ｈ」を伴う、正方形支柱の場合、φ＝ａ２／（ａ＋ｂ）２およびｒ＝１＋４ａｈ／（ａ＋ｂ）２である。ヤングの式を適用すると、ｃｏｓ（θｏｓ（ａ））＝（γｓａ−γｏｓ）／γｏａ（式（１））は、テクスチャ加工された表面を通した油の伝搬に関する準毛管力基準に換算される。すなわち、ｃｏｓ（θｏｓ（ａ））＞（１−φ）／（ｒ−φ）＝ｃｏｓ（θｃ）となる。本要件は、θｏｓ（ａ）＜θｃとして便宜的に表されることができる。式（２）では、γｓａ−γｏｓ−γｏａは、単に、空気の存在下におけるテクスチャ加工された表面上の油の拡散係数Ｓｏｓ（ａ）である。これは、（γｓａ−γｏｓ）／γｏａ＜１として再編されてもよく、再び、ヤングの式を式（２）に適用すると、θｏｓ（ａ）＞０として記述されることができる。式（１）を拡散係数Ｓｏｓ（ａ）の観点において表すと、−γｏａ（ｒ−１）／（ｒ−φ）＜Ｓｏｓ（ａ）が求められる。前述の簡略化は、次いで、状態Ａ２において表面がとる以下の等価基準につながる。
シリコーン油およびＢＭＩｍ含浸テクスチャ上の５μｌ液滴の転落角が、支柱間隔ｂを変動させながら、実験的に測定された。比較のために、潤滑剤を伴わない同一のテクスチャ（すなわち、従来の超疎水性例）もまた、評価された。これらの実験の結果は、図１１（ａ）に示される。シリコーン油でカプセル化された表面は、テクスチャ加工された基材上に接触線を伴わないＡ３−Ｗ３状態における液体液滴に対して予想されるように、支柱間隔および油粘度にかかわらず、非常に小さい転落角を有し、接触線ピン固定が無視可能であったことを示す。一方、ＢＭＩｍ含浸テクスチャは、はるかに大きい転落角を示し、間隔が減少するにつれて増加し、これは、超疎水性表面上のＣａｓｓｉｅ液滴に類似する傾向である。本観察は、ピン固定が、この場合、有意であって、図１１（ｂ）に図示される出現支柱上部上で生じることを図示する。しかしながら、ピン固定は、ＢＭＩｍが、支柱上部上であっても、テクスチャに含浸し、それによって、実質的に、φを低減させるように、第２のより小さい長さスケールのテクスチャ（すなわち、支柱上のナノグラス）を追加することによって、有意に低減された（図１１（ｃ）ならびに図１２−１３によって図示されるように）。転落角は、３０°超からわずか約２°まで減少した。出現面積割合φの減少は、テクスチャ特徴の絶対サイズによるものではなかった。すなわち、油−水および油−空気界面は、接触角θｏｓ（ｗ）およびθｏｗ（ａ）において表面特徴に交差しなければならないため、φは、むしろ、これらの接触角および特徴幾何学形状に依存する。
転落角に及ぼすテクスチャの影響は、重力とピン固定力を平衡化することによってモデル化されることができる。初期運動時の平滑固体表面上の水滴の力平衡は、
を与え、式中、ρｗは、体積Ωの液体液滴の密度であって、ｇは、重力加速であって、Ｒｂは、液滴基部半径であって、θａｄｖ，ｗｓ（ａ）およびθｒｅｃ，ｗｓ（ａ）は、平滑固体表面上の空気中の液滴の前進および後退接触角である。本処理を我々のシステムに拡張するために、我々は、ピン固定が、最大２つの接触線、すなわち、γｏａ（ｃｏｓθｒｅｃ．ｏｓ（ａ）−ｃｏｓθａｄｖ，ｏｓ（ａ））によって与えられる単位長あたりのピン固定力を伴う、油−空気−固体接触線と、γｏｗ（ｃｏｓθｒｅｃ．ｏｓ（ｗ）−ｃｏｓθａｄｖ，ｏｓ（ｗ））によって与えられる単位長あたりのピン固定力を伴う、油−水−固体接触線との接触角ヒステリシスから生じることを認識する。いくつかの実施形態では、ピン固定が生じる接触線の長さは、Ｒｂφ１／２として正確なスケーリングで予期され、式中、φ１／２は、テクスチャ加工された基材の出現特徴と接触する、液滴周縁の割合（〜Ｒｂ）である。したがって、表面に対して接線方向の力平衡は、以下を与える。
式（１０）をＲｂγｗａで除算することによって、我々は、無次元化方程式を得る。
式中、液滴が球形キャップであって、表面と見掛け接触角θを生成すると仮定することによって、
である。
は、表面張力に対する重力の相対的大きさを比較する、ボンド数である。
に対する値は、以下の表２および３に提供される。図１１（ｄ）は、測定されたデータが、式（１１）のスケーリングに一致することを示す。シリコーン油カプセル化表面およびＢＭＩｍ含浸ナノグラス被覆支柱に関するデータは、φおよびα＊の両方とも、これらの場合、非常に小さいため、原点に近接する。
図４では、γ＿ｗｖは、蒸気と平衡にある非湿潤相の表面エネルギーであって、γｏｗは、非湿潤相と含浸液体との間の界面エネルギーであって、γｏｖは、蒸気と平衡にある含浸液体相の表面エネルギーであって、γｓｖは、蒸気と平衡にある固体の表面エネルギーであって、γｓｏは、含浸相と固体との間の界面エネルギーであって、γｓｗは、固体と非湿潤相との間の界面エネルギーであって、ｒ＝投影表面積で除算された総表面積であって、Θｃ１、Θｃ２、Θｃ３、Θｃ４、Θｗ１、Θｗ２は、各湿潤状態における非湿潤相によって作られる肉眼で見える接触角であって、Θ＊ ｏｓ（ｖ）は、テクスチャ基材の周囲の相が蒸気であるときの、テクスチャ基材上の油の肉眼で見える接触角であって、Θｏｓ（ｖ）は、油滴の周囲の相が蒸気であるときの、同じ化学構造の平滑固体基材上の油の接触角であって、Θ＊ ｏｓ（ｗ）は、油滴の周囲の相が水であるときの、テクスチャ基材上の油の肉眼で見える接触角であって、Θｏｓ（ｗ）は、油滴の周囲の相が水であるときの、テクスチャ加工表面と同じ化学構造の平坦な基材上の油の接触角である。
図６は、液体含浸表面上での水滴移動度の実験的測定値を示す。図６ａは、異なる表面（特徴間隔ｂは、変動する）に関する出現面積割合φの関数として、転落角αのプロットである。イオン性液体（１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド（ＢＭＩｍ）が、本研究では、含浸液体として使用された。上部挿入図（図６ｂ）は、ＢＭＩｍ含浸テクスチャのＳＥＭ画像を示し、支柱上部が乾燥していることを示す。図６ｃでは、支柱は、ナノグラスを添加することによってさらに粗面化されると、ＢＭＩｍ（下部挿入図）で被覆され、その結果、転落角は、減少する。
ＢＭＩｍ含浸テクスチャは、間隔が減少するにつれて増加する、転落角を示した。本観察は、ピン固定が、この場合、無視可能ではなく、出現支柱上部に生じることを示す（図６ｂ）。しかしながら、本ピン固定は、第２のより小さい長さスケールのテクスチャ（すなわち、支柱上のナノグラス）を添加することによって、ＢＭＩｍが、支柱上部のテクスチャにさえ含浸し、それによって、実質的に、φを減少させるように有意に低減された（但し、依然として、非ゼロである）（図６ｃ参照）。出現面積割合φの減少は、テクスチャ特徴の絶対サイズによるものではないことに留意することは、重要である。油−水および油−空気界面は、典型的には、接触角θｏｓ（ｗ）およびθｏｗ（ａ）において、表面特徴に交差するため、φは、むしろ、これらの接触角および特徴幾何学形状に依存する。
図７（ａ）は、水に関して正の拡散係数（Ｓｏｗ＞０）を有する、Ｋｒｙｔｏｘで含浸されたマイクロ支柱表面上の凝縮のＥＳＥＭ画像シーケンスを示す。凝縮は、Ｋｒｙｔｏｘが凝縮された液滴を覆隠するため抑制される。図７（ｂ）は、液滴上に拡散する凝縮物の薄膜を描写する、覆い隠された凝縮物液滴を図示する。図７（ｃ）は、水に関して負の拡散係数（Ｓｏｗ＜０）を有する、ＢＭＩｍで含浸されたマイクロ支柱表面上の凝縮のＥＳＥＭ画像シーケンスを示す。図７（ｂ）は、一端に、水−蒸気、水−潤滑剤、および潤滑剤−蒸気界面の３つの相接触線、他端に、乾燥支柱上部における液滴のピン固定を描写する、覆い隠されていない凝縮物液滴を図示する。図７（ｅ）は、Ｋｒｙｔｏｘ（Ｓｏｗ＞０、黒色正方形）およびＢＭＩｍ（Ｓｏｗ＜０、白色菱形）で含浸された表面上の凝縮された水滴によって被覆された表面積割合対時の変動を比較するプロットである。図７（ｆ）は、Ｋｒｙｔｏｘ（黒色正方形）およびＢＭＩｍ（白色菱形）で含浸された表面上の単位面積あたりの水滴の数対時間を比較するプロットである。ＥＳＥＭ実験は、同じ条件（圧力＝８００Ｐａ、基材温度約３．６℃、ビーム電圧＝２５ｋＶ、およびビーム電流＝１．７ｎＡ）下で行なわれた。分析では、ｔ＝０ｓは、水液滴が識別され得る第１のフレームとして定義される。

Claims (13)

  1. 液体含浸表面を備える物品であって、前記表面は、含浸液体と、固体特徴の基質とを備え、前記固体特徴の基質は、前記含浸液体をその間またはその中に安定させて含有するように十分に近接して離間され、０＜φ≦０．２５であり、式中φは、平衡時、前記含浸液体によって浸水されない前記固体特徴に対応する前記液体含浸表面の投影表面積の代表的割合であり、前記物品は、前記含浸液体と異なる前記表面の外部の非気相をさらに備え、前記物品は、
    ａ）
    （ｉ）θｏｓ（ｅ），ｒｅｃｅｄｉｎｇ＝０であることと、
    （ｉｉ）θｏｓ（ｖ），ｒｅｃｅｄｉｎｇ＝０およびθｏｓ（ｅ），ｒｅｃｅｄｉｎｇ＝０であることと
    のうちの一方または両方が該当し、
    式中、θｏｓ（ｅ），ｒｅｃｅｄｉｎｇは、前記含浸液体と異なる前記表面の外部の非気相（下付き文字「ｅ」）の存在下における、前記表面（下付き文字「ｓ」）上の前記含浸液体（下付き文字「ｏ」）の後退接触角であり、θｏｓ（ｖ），ｒｅｃｅｄｉｎｇは、気相（下付き文字「ｖ」）の存在下における、前記表面（下付き文字「ｓ」）上の前記含浸液体（下付き文字「ｏ」）の後退接触角である、こと、
    または、
    ｂ）
    （ｉ）θｏｓ（ｖ），ｒｅｃｅｄｉｎｇ≧０であることと、
    （ｉｉ）θｏｓ（ｅ），ｒｅｃｅｄｉｎｇ≧０であることと
    のうちの一方または両方が該当し、
    式中、θｏｓ（ｖ），ｒｅｃｅｄｉｎｇは、気相（下付き文字「ｖ」）の存在下における、前記表面（下付き文字「ｓ」）上の前記含浸液体（下付き文字「ｏ」）の後退接触角であり、θｏｓ（ｅ），ｒｅｃｅｄｉｎｇは、前記含浸液体と異なる前記表面の外部の非気相（下付き文字「ｅ」）の存在下における、前記表面（下付き文字「ｓ」）上の前記含浸液体（下付き文字「ｏ」）の後退接触角である、こと
    を特徴とする、物品。
  2. ａ）
    θｏｓ（ｖ），ｒｅｃｅｄｉｎｇ＞０およびθｏｓ（ｅ），ｒｅｃｅｄｉｎｇ＞０の両方であり、
    かつ／または、
    ｂ）
    （ｉ）θｏｓ（ｖ），ｒｅｃｅｄｉｎｇ＜θｃであることと、
    （ｉｉ）θｏｓ（ｅ），ｒｅｃｅｄｉｎｇ＜θｃであることと
    のうちの一方または両方が該当し、式中、θｃは、臨界接触角である、請求項１（ｂ）に記載の物品。
  3. （ｉ）θｏｓ（ｖ），ｒｅｃｅｄｉｎｇ＜θ＊ ｃであることと、
    （ｉｉ）θｏｓ（ｅ），ｒｅｃｅｄｉｎｇ＜θ＊ ｃであることと
    のうちの一方または両方が該当し、式中、θ＊ ｃ＝ｃｏｓ−１（１／ｒ）であり、ｒは、前記表面の前記固体特徴の粗度である、請求項１（ｂ）から請求項２のいずれかに記載の物品。
  4. ａ）前記物品は、パイプライン、蒸気タービン部品、ガスタービン部品、航空機部品、風力タービン部品、眼鏡、鏡、送電線、コンテナ、フロントガラス、エンジン部品、管、ノズル、あるいはその一部またはコーティングから成る群から選択される部材であり、
    かつ／または、
    ｂ）前記表面は、前記固体特徴の上方に延在する、過剰含浸液体の引上領域を備える、請求項１（ｂ）または３のいずれかに記載の物品。
  5. 前記表面の外部の前記非気相の材料をさらに備え、前記物品は、前記非気相材料を含有し、任意の場合に、前記表面の外部の前記非気相の前記材料は、食品、化粧品、セメント、アスファルト、タール、アイスクリーム、卵黄、水、アルコール、水銀、ガリウム、冷却剤、歯磨き粉、塗料、ピーナッツバター、ゼリー、ジャム、マヨネーズ、ケチャップ、マスタード、調味料、洗濯用洗剤、消費者製品、ガソリン、石油製品、油、生物学的流体、血液、血漿のうちの１つ以上を備える、請求項１から４のいずれかに記載の物品。
  6. 前記物品は、コンテナ、パイプライン、ノズル、弁、導管、容器、瓶、金型、鋳型、伝送管、ボウル、桶、貯蔵箱、キャップ、または、管である、請求項１〜４のいずれかに記載の物品。
  7. θｏｓ（ｅ），ｒｅｃｅｄｉｎｇ＝０である、請求項１に記載の物品。
  8. 前記物品は、少なくとも部分的に包囲された内部表面を備え、前記内部表面は、粘度μ１を有する前記表面の外部の相を含有または移送し、前記内部表面は、前記液体含浸表面を備え、前記含浸液体は、粘度μ２を有する水性であり、任意の場合に、
    ａ）前記物品は、パイプライン、蒸気タービン部品、ガスタービン部品、航空機部品、風力タービン部品、眼鏡、鏡、送電線、コンテナ、フロントガラス、エンジン部品、管、ノズル、あるいはその一部またはコーティングから成る群から選択される部材であり、
    ｂ）μ１／μ２＞０．１であり、または、
    ｃ）前記含浸液体は、前記含浸液体の蒸発を防止または低減させるために、添加剤（例えば、界面活性剤）を備える、
    請求項１〜７のいずれかに記載の物品。
  9. 前記含浸液体は、シリコーン油、ジカプリル酸／ジカプリン酸プロピレングリコール、パーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）、ポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）、合成炭化水素コオリゴマー、フッ化ポリシロキサン、テトラクロルエチレン（パークロルエチレン）、フェニルイソチオシアナート（フェニルカラシ油）、ブロモベンゼン、ヨードベンゼン、ｏ−ブロモトルエン、アルファ−クロロナフタレン、アルファ−ブロモナフタレン、四臭化アセチレン、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド（ＢＭＩｍ）、トリブロモヒドリン（１，２，３−トリブロモプロパン）、二臭化エチレン、二硫化炭素、ブロモホルム、ヨウ化メチレン（ジヨードメタン）、ｓｔａｎｏｌａｘ、Ｓｑｕｉｂｂ流動ワセリン、ｐ−ブロモトルエン、パークロルエチレン、二硫化炭素、フェニルカラシ油、アルファ−モノクロロ−ナフタレン、四臭化アセチレン、アニリン、ブチルアルコール、イソアミルアルコール、ｎ−ヘプチルアルコール、クレゾール、オレイン酸、リノレン酸、およびアミルフタレートから成る群から選択される少なくとも１つの部材を備える、請求項１〜７のいずれかに記載の物品。
  10. θｏｓ（ｖ），ｒｅｃｅｄｉｎｇ＞０であり、かつ、
    （ｉｉｉ）０＜φ≦０．２５であり、式中、φは、平衡時、非浸水固体に対応する前記液体含浸表面の予測表面積の代表的割合であることと、
    （ｉｖ）Ｓｏｅ（ｖ）＜０であり、式中、Ｓｏｅ（ｖ）は、γｅｖ−γｅｏ−γｏｖとして定義される拡散係数であり、γは、下付き文字によって指定される２つの相間の界面張力であり、前記下付き文字は、ｅ、ｖ、およびｏから選択され、ｅは、前記含浸液体と異なる前記表面の外部の前記非気相であり、ｖは、前記表面の外部の気相であり、ｏは、前記含浸液体である、ことと
    のうちの一方または両方が該当する、請求項１（ｂ）に記載の物品。
  11. 前記物品は、腐食および／または汚損を防止する、請求項１〜１０のいずれかに記載の物品。
  12. 物品を使用する方法であって、前記物品は、液体含浸表面を備え、前記表面は、含浸液体と、固体特徴の基質とを備え、前記固体特徴の基質は、前記含浸液体をその間またはその中に安定させて含有するように十分に近接して離間され、０＜φ≦０．２５であり、式中φは、平衡時、前記含浸液体によって浸水されない前記固体特徴に対応する前記液体含浸表面の投影表面積の代表的割合であり、前記物品は、
    （ｉ）θｏｓ（ｖ），ｒｅｃｅｄｉｎｇ＞０であることと、
    （ｉｉ）θｏｓ（ｅ），ｒｅｃｅｄｉｎｇ＞０であることと
    のうちの一方または両方が該当し、式中、θｏｓ（ｖ），ｒｅｃｅｄｉｎｇは、気相（下付き文字「ｖ」、例えば、空気）の存在下における、前記表面（下付き文字「ｓ」）上の前記含浸液体（例えば、油、下付き文字「ｏ」）の後退接触角であり、θｏｓ（ｅ），ｒｅｃｅｄｉｎｇは、前記含浸液体（下付き文字「ｅ」）と異なる前記表面の外部の非気相（例えば、液体、固体、半固体、ゲル）の存在下における、前記表面（下付き文字「ｓ」）上の前記含浸液体（例えば、油、下付き文字「ｏ」）の後退接触角であり、
    前記方法は、前記含浸液体と異なる前記表面の外部の前記非気相（例えば、液体または半固体）に前記表面を暴露するステップを含む、方法。
  13. 前記含浸液体と異なる前記表面の外部の前記非気相は、食品、化粧品、セメント、アスファルト、タール、アイスクリーム、卵黄、水、アルコール、水銀、ガリウム、冷却剤、歯磨き粉、塗料、ピーナッツバター、ゼリー、ジャム、マヨネーズ、ケチャップ、マスタード、調味料、洗濯用洗剤、消費者製品、ガソリン、石油製品、油、生物学的流体、血液、血漿のうちの１つ以上を備える、請求項１２のいずれかに記載の方法。
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