叶片表面微细观结构对润湿性的影响

作者：郑江韬; 杨翼龙; 柴恩豪; 刘倩; 边宇峰; 鞠杨

来源：表面技术, 2023, 52(07): 288-298.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2023.07.026

• 微细观结构
• 润湿性
• 接触角
• 环境扫描电镜
• 表观接触面积

目的 探究叶片表面微细观结构对其润湿性的影响因素，以及控制机理。方法 以银杏（Ginkgo biloba,G. biloba）、二乔玉兰（Magnolia soulangeana, M. soulangeana）和二球悬铃木（Platanus acerifolia, P. acerifolia）3种处于落叶期初段的叶片样本为研究对象，测量3种叶片正背面的接触角，结合环境扫描电子显微镜图像，对比分析不同叶片正面和背面微细观结构及其对接触角的影响。结果 实验结果表明，落叶期初段银杏、二乔玉兰和二球悬铃木叶片正面均表现出弱亲水性，接触角分别为54.40°～66.80°、57.93°～74.87°、55.73°～82.23°。在银杏叶片背面，无论是顺纹理还是逆纹理方向，均表现出疏水特征，顺纹理方向的接触角为122.63°～135.10°，逆纹理方向的接触角为103.03°～134.13°。二乔玉兰和二球悬铃木的背面为中性润湿，接触角分别为82.87°～96.37°、90.50°～97.47°。结论 不同类型叶片的表面微结构显著不同，同种类型叶片正背面微结构也表现出较大差异。3种叶片背面接触角均大于正面接触角，其中银杏叶片正背面的接触角存在显著差异。叶片表面微细观结构的不同是造成叶片正背面润湿性差异的主要原因之一，尤其是多层级突触结构导致银杏背面表现出较强的疏水性质。叶片表面微细观结构对润湿性的影响机理将为不同润湿性需求的表面设计提供参考。

• 单位
  中国矿业大学（北京）; 土木工程学院