1 西安交通大学 电子与信息工程学院，陕西省信息光子技术重点实验室，西安交通大学 机械制造系统工程国家重点实验室，西安 710049
2 西安交通大学 机械工程学院，西安 710049
仿生超疏水表面在油水分离、防结冰、自清洁等方面具有广阔的应用前景。但是由于其表面结构的脆弱所造成的不稳定性，使其在应用时受到较大限制。飞秒激光作为一种通用的微纳加工方法，在超疏水表面的制备中有许多明显的优势，并且适用于几乎任何硬质材料的加工。本文从浸润性的基本模型出发，分析了耐久型超疏水表面的特点，针对耐久型超疏水表面的飞秒激光制备方法以及应用进行了概述，从聚合物、玻璃以及金属等物质的超疏水表面的飞秒激光制备进行了归纳。对超疏水表面在油水分离、防结冰、自清洁等方面的应用研究进行了综述。最后总结了利用飞秒激光制备耐久型超疏水表面所面临的挑战。
耐久性 超疏水表面 飞秒激光 油水分离 抗冰 Durability Superhydrophobic Femtosecond laser Oil-water separation Anti-icing
1 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室, 陕西 西安 710049
2 西安交通大学电子与信息工程学院, 陕西省信息光子技术重点实验室, 陕西 西安 710049
3 西安交通大学机械工程学院, 陕西 西安 710049
仿生超滑表面由于能抗各种液体甚至动植物黏附,因而具有非常重要的研究价值和广泛的应用前景。飞秒激光微加工技术具有材料普适性强、加工精度高、可控性强等特点,在制备和调控特殊浸润性表面方面具有非常突出的优势。从仿生制造的角度出发,首先介绍了飞秒激光微加工在构建和控制超疏水表面、水下超疏油表面的相关研究进展,分析了其在实际应用中的局限和不足;概述了超滑表面的制备原则及飞秒激光制备超滑表面的工艺方法,系统地总结了飞秒激光制备的各类超滑表面,及其对多种液体和气泡的操控;介绍了超滑表面的一些典型应用;最后总结和讨论了飞秒激光制备超滑表面研究和应用中存在的问题及发展前景。
激光光学 飞秒激光 仿生 浸润性 液体灌注多孔滑动表面 超滑表面 激光与光电子学进展
2020, 57(11): 111413
