超疏水表面 | 槐叶苹+猪笼草的启示：带“润滑头”的微凸起

仿生技术超疏水原材料在表层自清理、生物体耐污、液体减阻等行业都是有关键运用。通常，原材料表层的超疏水实际效果是由微/纳米技术限度的不光滑构造完成的，这类构造可以捕获气穴，撑起出液，进而完成超疏水。原材料表层微突起中间的间隔越小，气穴就更平稳，超疏水特性也就更平稳；殊不知这类可靠性是有成本的：微突起聚集，会提升出液在超疏水表层的移动难度系数。怎样在二者之间获得均衡，一直是一个难点。 

近日，电子器件科学合理高校基本与前端研究所邓旭专家教授与长春应化所高分子物理与有机化学我国重点实验室的王大鹏专家教授、香港城市大学王钻开专家教授、电子科技大学物理学学校陈龙泉驿区专家教授、古希腊约阿尼纳高校物理系终身教授Periklis Papadopoulos等人协作，参考具备水中平稳亲水性实际效果的槐叶苹叶片和具备超滑实际效果的猪笼草，设计方案并取得成功制取了新式仿槐叶萍表层 (Salvinia-like slippery surface，SSS)。该表层构造由两部份构成：疏水性外壁的小型柱头、注浆润滑液的化学交联聚二甲基硅氧烷（PDMS）半球型顶端。

SSS构造的结构设计。a,平稳亲水性的槐叶萍叶片；b,超滑的猪笼草；c,SSS构造。

在其中，构造顶端的润滑液提升了固-液触碰线从润化区超越到亲水性区的能垒，使触碰线在垂直方位上平稳；与此同时又具有润化实际效果，提高触碰线水平方向上的可移动化，进而减少黏滞力，明显改进出液的流通性。

学者还运用激光器共聚焦显微镜对动态性侵润全过程开展了即时观查和剖析。

SSS表层的网络拓扑结构（a，ESEM图）及其出液在该表层上展现的Cassie-Baxter情况（b，激光共聚焦显微镜图）。

这类构造使液层与原料表层的固-液触碰线兼顾可靠性和容易移动性，有希望应用于管路液体传送及微流体设备，完成减阻实际效果。该科学研究以“Salvinia-like slippery surface with stable and mobile water/air contact line”题写发布于National Science Review。电子科技大学基本与前端研究所李振玫为文章内容第一作者。

毕业论文联接：https://doi.org/10.1093/nsr/nwaa153

 

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