超疏液表面潤濕建模研究獲重要進展
- 發佈時間：2015-07-13 08:31:07 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
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科技日報訊 （李來）7月8日，從中國科學院深圳先進研究院傳來消息，該院在超疏液表面潤濕建模方面的研究獲得重要進展。
現代社會的工業生産和日常生活中，固液界面相互作用帶來的液體吸附、殘留、腐蝕、擴散、污染、損失等廣泛存在，具有低粘附、易流動特性的倣荷葉的超疏液表面成為減少液體吸附和殘留的理想選擇。超疏液表面作為超疏水錶面的升級和擴展，其具有的諸多優良特性，尤其是其對任何液體的自清潔特性，在減少塑膠袋白色污染、醫療器具抗菌、紡織服裝、擋風玻璃、高層建築清潔、廚房油煙、微流體設備等領域都極具應用潛力。
中國科學院深圳先進技術研究院吳天準課題組的王智偉博士等基於三相接觸線的力學，分析研究了超疏液表面的潤濕機理，獲得了可預測不同微納結構超疏液表面的壓力穩定性和接觸角滯後的有效模型。
研究人員首先基於不同微納結構超疏液表面液滴的受力分析，給出了表面壓力穩定性的運算式，並針對超疏液表面的兩種失效模式引入了兩個無量綱參數，從而實現液滴潤濕狀態的判定和預測。此外研究人員還設計了離散環形排列的超疏液表面，以利於獲得三相接觸線，並利用深反應離子刻蝕技術(DRIE)製備了Si基的超疏液表面，通過提出接觸線比例分數並以此修正了“彈簧”模型，獲得了適用於非均質超疏液表面的接觸角滯後的理論模型，模型結果與實驗結果吻合良好。這些研究成果可用於預測超疏液表面液滴的潤濕狀態和運動阻力，有助於高性能超疏液表面的設計、製備，對超疏液表面的早日實用化具有重要意義。
