1 吉林大学电子科学与工程学院, 集成光电子学国家重点实验室, 吉林 长春 130012
2 中国空气动力研究与发展中心, 结冰与防除冰重点实验室, 四川 绵阳 621000
受到自然界的猪笼草启发,超滑表面受到了许多关注。本文通过激光加工技术在石墨烯和聚偏氟乙烯的复合材料表面(G@PVDF)进行烧蚀,采用热旋涂法将石蜡材料均匀地填充于网格状沟槽内部。利用共聚焦显微镜(CLSM)和扫描电子显微镜(SEM)表征激光加工后沟槽的形貌与深度,利用UV3600以及红外热成像仪测试样品的光吸收以及光热特性。当复合材料表面未受到强光照射时,液滴“钉”在表面;由于石墨烯具有优异的光热转换能力,当复合材料表面受到强光照射时,复合材料表面吸收光能并产生热量使石蜡融化,液滴与表面由粗糙的气/液/固状态转变为光滑的气/液/润滑剂/固状态,液滴可在倾斜角约10°的状态滑动且无残留。另一方面,通过外界电压也能同样控制液滴的行为。研究结果对于智能化操控液滴有着重要的意义。
激光加工 石墨烯 超滑表面 浸润性 laser fabrication graphene slippery surface wettability
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