可扩展的超液体驱动表面的制造,通过在针状微观结构上悬挂的PTFE纳米来实现

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 表面工程是什么?表面工程是什么?
• 纳米技术 纳米技术

背景情况:

• 超级抗液体表面对于各种工业应用至关重要.
• 现有的制造方法往往缺乏可扩展性或多功能性.
• 模仿自然莲花叶的等级结构是有效的,但具有挑战性的生产.

研究的目的:

• 开发一种可扩展的策略,用于制造超级液体排斥表面.
• 用层次的微型/纳米结构来设计表面,以提高液体排斥力.
• 证明制造技术对各种基板的适应性.

主要方法:

• 在黑 (bSi) 上制造类似针状的微结构,使用基于等离子的离子植入和沉积 (PBII&D) 的等离子蚀刻.
• 聚四乙烯 (PTFE) 通过热蒸发沉积,形成悬挂的纳米尖.
• 在无形基薄膜 (a-C:H:Si:O) 上复制微结构,使用等离子蚀刻和随后的PTFE沉积.

主要成果:

• 工程表面实现了超级液体排斥性,水接触角度高达172°,滚动角度低至4°.
• 表面表现出对各种液体的排斥力,包括二乙烯甘醇,六甲和喷墨印刷油墨.
• 在复制的微观结构上,在各种无形Si基膜上实现了可比的抗液性能.

结论:

• 开发的可扩展策略使得大面积制造强大的超液体排斥表面成为可能.
• 该技术可以通过复制bSi启发的等级形态来适应各种基质.
• 这种方法对于需要先进的抗液体功能的工业应用具有重大潜力.