PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Scientific Reports· 2026Q1

Polipropilen-stearik asit fonksiyonlu nanoyapılı süperhidrofobik kaplamalarda ıslanma durumu evriminin modellenmesi

Modeling of wetting-state evolution in polypropylene-stearic acid functionalized nanostructured superhydrophobic coatings

Himanshu Prasad Mamgain, R. Chinnaiyan, Pravat Ranjan Pati, Reema Rawat ve diğerleri

Kısa özet

Bir makine öğrenimi çerçevesi, süperhidrofobik kaplamaların dayanıklılığını doğru bir şekilde tahmin ederek, polipropilen-stearik asit (PP-SA) modifiye edilmiş kaplamaların aşınmaya karşı Cu-Zn kaplamalara göre daha üstün hidrofobisiteyi koruyarak 165°'ye varan temas açılarına ulaştığını göstermektedir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Aşınma ve yaşlanma altında süperhidrofobik kaplamaların su temas açısı (WCA) evrimini tahmin etmek için bir makine öğrenimi çerçevesi geliştirildi.
  • Rastgele Orman, Gradyan Artırma ve Destek Vektör Regresyon modelleri, Gauss veri artırmadan sonra yaklaşık 0.98 R² değerlerine ulaştı.
  • Polipropilen-stearik asit (PP-SA) modifiye edilmiş kaplamalar, 165°'ye varan WCA değerleriyle üstün hidrofobisite ve Cu-Zn kaplamalara göre daha iyi dayanıklılık gösterdi.
  • Çerçevenin tahminleri, deneysel bozunma eğilimleriyle yakından uyum sağlayarak etkinliğini doğrulamıştır.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Superhydrophobic coatings often lose their water-repellent properties after repeated abrasion and environmental exposure, creating a need for reliable methods to predict coating durability. This study developed a machine learning-based framework to predict the water contact angle (WCA) behaviour of Cu–Zn and polypropylene stearic acid (PP-SA)-modified coatings under ageing and cyclic wear conditions. Linear Regression, Random Forest, Decision Tree, Gradient Boosting, XGBoost, Support Vector Regression, and K-Nearest Neighbours models were evaluated using the coefficient of determination (R 2 ) and mean squared error (MSE). Gaussian data augmentation was applied to improve model robustness and generalization. Although Linear Regression achieved near-perfect fitting on the original dataset, ensemble and kernel-based models demonstrated better generalized performance after augmentation. Random Forest, Gradient Boosting, and Support Vector Regression achieved R 2 values of approximately 0.98, while significant improvements were observed for data-sensitive models such as KNN and SVR. Experimental results showed that PP-SA-modified coatings exhibited higher WCA values, reaching up to 165°, and retained superior hydrophobicity compared with Cu–Zn coatings during prolonged ageing and cyclic abrasion. The close agreement between predicted and experimental degradation trends validates the proposed framework. Overall, integrating machine learning with data augmentation offers an effective and scalable approach for predicting the durability of superhydrophobic coatings and supporting the design of advanced hydrophobic surfaces.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Scientific Reports, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Yüzeyler, Kaplamalar ve Filmler

Surfaces, Coatings and FilmsMaterials Science