Stanovte pro 2D kapalinu implementovanou v SIMOLANTu kontaktní úhel na přitažlivé stěně v závislosti na (rovnoměrné) hustotě materiálu stěny (ρ=rho). Stanovte hustotu, kdy dojde k rozestírání, a porovnejte s rovnovážnou hustotou kapaliny.

Základní metodologie simulací viz http://old.vscht.cz/fch/cz/pomucky/kolafa/pchem03.pdf

V SIMOLANTu je přitažlivá stěna zelená a odpudivá červená. Přitažlivou stěnu si můžete představit jako poloprostor vyplněný rozmazanými atomy stejných vlastností s tím, že číselná hustota je daná parametrem wall, který se vypisuje a lze ho měnit zadáním do okénka cmd: (nelze měnit pomocí slideru), např.:
  cmd: wall=0.5 [Enter]
Parametr musí být kladný, přitažlivost/odpudivost stěny se přepíná v panelu wall kliknutím na příslušné tlačítko (svítí zeleně = přitažlivá).

0)
Nastartujte SIMOLANT a zvolte:
  panel dole: "simulation speed" na maximum
  panel dole: "measurement block" na maximum
  Doporučený počet částic je 300 až 500 (pro vyšší teploty nutno víc)
  menu: [Prepare system] → [Vapor-liquid equilibrium]
  hustotu ρ pomalu na minimum tak, aby dole zbyla kapka či vrstva

1)
Zvolte teplotu T=0.5 a nechte defaultní hodnotu wall=0.75. Je dole kapka nebo vrstva? Zkuste zvyšovat hodnotu wall (např. wall=0.8) a pokuste se okometricky odhadnout, kdy dojde k rozestírání (kontaktní úhel θ=0). Nemáte-li kapku na správném místě, můžete si pomoci gravitací, ale nezpomeňte pak vypnout!

2a) Snižujte hodnotu wall a pokuste se odhadnout, kdy je kontaktní úhel θ=90°. Tvar kapky je kruhová úseč (ve 3D kulová úseč). Představte si nejlepší doplnění kapky na kruh zasahující pod spodní zeď, ale pozor na vrstvu přiléhající těsně ke zdi.

2b) Alternativně si udělejte přitažlivý roh:
- menu: [Boundary conditions] → [Box (soft walls)]
- levou a spodní zeď přitažlivou
- pravou a horní zeď odpudivou.
Tvar kapky by měl být čtvrtkruh.

3) Opakujte pro vyšší i nižší teploty. (Čím vyšší teplota, tím je to těžší. Pokud se vám přisedlá kapka vypaří, může být problém s nukleací; můžete si pomoci dočasně gravitací nebo snížením teploty – nezapomeňte pak vypnout).

4) Stanovte pomocí NPT simulace rovnovážnou hustotu pro vybrané teploty za nulového tlaku. Zvolte:
  menu: [Boundary Conditions] → Periodic
  menu: [Method] → Molecular Dynamics NPT Berendsen
  tlak (slider P) nejprve zvýšit (aby zmizel plyn), pak snížit pomalu na 0
  stanovit hustotu (stačí krátký běh): [Record], několik bloků, [Record]
  opakovat pro všechny teploty
  
5) Do stejného grafu nakreslete:
   - závislost wall(θ=0) na teplotě
   - závislost wall(θ=90°) na teplotě
   - závislost ρ na teplotě

6) Uveďte příklady materiálů, na kterých se voda rozestírá, a naopak příklady superhydrofobních povrchů.