为超疏水表面“披上”铠甲

作者：王德辉; 于凡斐; 邓旭^*

来源：科学通报, 2020, 65(34): 3846-3848.

• 疏水表面
• 机械稳定性

<正>超疏水表面因其自清洁、低固-液黏附、保持干燥等多重功能特性,在生物技术、生物医学和传热传质等领域展现出了巨大的应用前景[1～5].水滴置放到超疏水表面时,将呈现出较大的静态接触角(>150°)和较小的滚转角(<10°).一般情况下,实现超疏水性需要结合低表面能和微/纳米粗糙结构截留空气并托起液滴,实现Cassie-Baxter态的同时创造低的固-液接触.然而,在外部机械载荷下,表面结构会产生很高的局部压强,使其极度脆弱,易被磨损.此外,磨损导致本体材料暴露,表面由疏水变为亲水,引起超疏水性失效[6].长期以来,人们认为表面的机械稳定性和超疏水性是两个相互排斥的性质,正所谓"鱼和熊掌不可兼得".针对上述问题,我们在表面构造两种不同尺度的结构来实现其机械性能的提升,其中纳米结构提供排斥液体的功能,而微结构则用于保证表面的机械稳定性.微结构由类似于"口袋"的倒多棱锥为结构单元组成的阵列,

• 单位
  电子科技大学