摘要
目的 提出一种微液滴/注液表面黏附行为主/被动控制方法,探究在电压和流体黏度耦合作用下微液滴/注液表面黏附行为动态可调机理。方法 在P型硅片表面制备超疏水层,注入黏度分别为10、50、100 mm2/s的聚二甲基硅油制得注液表面,使用固液界面行为测试仪探究不同黏度和外加电压下微液滴/注液表面的黏附行为。结果 当聚二甲基硅油黏度从10 mm2/s增加到100mm2/s,微液滴/注液界面润湿力从194μN减小到123μN,最大相互作用力从129μN减小到94μN,分离力从101μN减小到82μN;当电压从0 V增加到240 V时,润湿力从156μN增加到322μN左右,最大相互作用力从120μN增加到178μN左右,分离力从85μN减小到53μN左右,实现了黏附力的动态调节。结论 高黏度聚二甲基硅油内部具有较强的剪切力,但是长链会增强微液滴/注液表面氢键作用,在2种作用形式的耦合下,润湿力、最大相互作用力以及分离力随黏度的增加而减小。在电压作用下,微液滴在注液表面产生电润湿行为,有效界面能随电压发生非线性响应,实现了固液界面黏附力的实时调节。微液滴/注液表面可以通过改变电压与润滑油的黏度实现黏附行为的主/被动的调节。
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