宏观纹理织物减少水滴冲击,减少接触时间
Nicole Furtak1, Shuo Lin Wu1, Samuel Au1
1Department of Mechanical & Industrial Engineering, University of Toronto, Toronto, ON M5S 3G8, Canada.
Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids
|December 25, 2025
概括
具有宏观纹理的超疏水性织物减少水滴撞击时间. 调整织物结构,就像收集一样,显著减少了湿,提高了雨衣等应用的性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 织工程 织工程 织工程
- 表面化学 表面化学
背景情况:
- 尽量减少织物湿对于织物应用,如雨衣和防护装备至关重要.
- 减少滴水冲击接触时间是最小化湿的关键策略.
- 超疏水表面的宏观纹理减少了滴滴撞击时间,但其对织品的应用尚未探索.
研究的目的:
- 调查固有的宏观纹理超性织物的使用,以减少水滴撞击接触时间.
- 通过机械操纵 (拉伸和聚集) 来优化织物宏观纹理.
- 为了探索滴滴对有纹理的超水性织物的影响行为.
主要方法:
- 织物经过商业超性涂层或定制配方 (烟纳米颗粒和聚二甲基 (PDMS) 刷) 处理.
- 织物地形通过拉伸和聚集来调整,以创建宏观纹理.
- 在各种织物纹理上进行了滴滴撞击实验.
- 模仿织物地形的刚性3D打印表面被用于比较分析.
主要成果:
- 观察到不同的滴滴分裂冲击行为,取决于冲击地点和织物宏观纹理几何.
- 在编织的Seersucker织物上采集2:1的比率实现了与理论最小值相比,在山脊位置降低了52%的水滴撞击接触时间.
- 超疏水性织物显著减少了滴水接触时间.
结论:
- 本质上具有宏观纹理的超水性织物有效地减少了水滴撞击时间.
- 机械操纵织物拓图形是优化超性能的可行方法.
- 3D打印的类似物有助于改进面料设计,以提高防水性.
