纳米科技前沿：透明高强度超双疏聚合物薄膜研究发展

【选题背景】

超双疏表层与水、油的表面张力超过150°，表面张力落后较小。与超疏水表层对比，超双疏表层具备更普遍的运用范畴，包含自清理、耐污、有机化学屏蔽掉、防堵、防寒、防腐蚀、然料运输和减阻等。原材料的超双疏工作能力由他们的独特表层外貌(凹角、凸折射率或垂悬)和低表面有机化学的组成造成。殊不知，这类具备特殊外貌的超双疏表层的生产制造是用时的，通常涉及到价格昂贵的刻蚀专用工具或繁杂的有机化学全过程。除此之外，表层不光滑与清晰度的问题组成了另一个试炼：一方面，超双疏表层必须非常的外表粗糙度以得到高表面张力(CA)和低表面张力落后(CAH)。另一方面，因为来源于不光滑表层的米氏散射，外表粗糙度务必充足小，才可以保证高透射系数以完成高透光性。

【研究思路】

文中选用简洁的单边拓印画和热处理工艺紧密结合的方式 制取了通透的超双疏塑料薄膜。简易地说，根据在以PDMS（聚二甲基硅氧烷）为镀层得而底材上单边拓印画一种干躁的二氧化硅颗粒，再在上面覆上一层PDMS基材，获得单面二氧化硅列阵。将二氧化硅球拼装成单面列阵后，在220°C以上热处理工艺72小时后，将环氧树脂基光感应环氧树脂SU-8渗透到硅模版中，紫外线照射1 min后干固产生塑料薄膜，清洗，去除二氧化硅模版，选用磁控溅射法将全氟辛基三氯硅烷(PFOTS)对表层开展改性材料，又获得具备良好的拒液特性的井然有序单面凹痕构造或六角三角形微柱构造。

【結果探讨】

本工作中根据选用单边拓印画和热处理工艺紧密结合的办法不但在平面图上制造出了超双疏塑料薄膜，还取得成功地在非平整的硅片上生产制造了双疏高聚物构造。文中发觉用5μm二氧化硅基模版生产制造超双疏塑料薄膜的时候会获得单面井然有序凹痕构造，而用10~20μm二氧化硅基模版生产制造超双疏塑料薄膜的时候会获得六角三角形微柱构造。本工作中获得的超双疏塑料薄膜对水、乙二醇、矿物质机油、植物油的表面张力各自做到161°、155°、150°、152°，翻转角各自做到3°、4°、9°、7°。文中还科学研究了该超双疏塑料薄膜的物理性能、柔韧度和耐溶剂腐蚀，结果显示通过磨擦，超双疏塑料薄膜仍维持其疏液特点，且经腐蚀成分解决后的高聚物塑料薄膜仍主要表现出优质的拒液性。此外，文中进一步科学研究了所得的高聚物镀层或塑料薄膜的电子光学透光性，发觉盐酸浓度值和离子注入時间对所得的高聚物塑料薄膜的透光度有明显危害。最终，文中所获取的高聚物塑料薄膜因其突显的优势，有普遍的应用前景，如窗子、眼镜片、手机上、笔记本、数码相机、太阳能发电板、电子光学元器件、防指纹识别或自清理全透明防护膜等。