高分子化学前沿---西安交通大学陈烽教授团队:飞秒激光仿生调控材料表面浸润性综述 - Home(Prof. Feng Chen)陈烽教授 - 陈 烽
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西安交通大学陈烽教授团队:飞秒激光仿生调控材料表面浸润性综述
浸润性是固体表面重要的物理化学性质之一。其中,具有特殊浸润性的表面格外引人瞩目。由于在能源利用、环境保护、化工制造、医疗健康、可持续发展、军事国防、生产制造、农业养殖等应用领域发挥的重要作用,特殊浸润性尤其是极端浸润性成为了当前微纳制造领域的热点研究方向之一。研究发现,浸润性是材料表面化学组成和微观几何形貌协同作用的结果。受自然界中超浸润现象的启发,多种微纳制造技术可被用来制备极端浸润性材料。然而,传统的微纳制造技术在制备超浸润表面方面仍受到了一些技术上的限制,例如制备步骤复杂、局限于特定的基底材料、缺乏灵活性等。特别是多数微加工方法只能处理特殊限定的材料,极大地限制了所制备超浸润表面的实际应用需求。发展一种通用的微纳制造技术实现各种超浸润微结构表面的制备仍是一个巨大的挑战。
近日,来自西安交通大学的陈烽教授团队受Ultrafast Science邀请发表综述文章系统总结了飞秒激光微纳加工技术在调控材料表面浸润性领域的应用进展。受大自然的启发,通过飞秒激光处理在固体材料表面制备各种微纳复合结构,可以获得超疏水、超亲水、超双疏、水下超疏油、水下超疏/亲气、液体灌注超滑表面、以及能够排斥特殊液体(如聚合物、液体金属)的不同极端浸润特性。除了详细的制备方法外,文中还举例说明了这些飞秒激光制备的超浸润表面的丰富应用。独特的表面浸润性使飞秒激光功能化材料在防液体、自清洁、防结冰/雾/雪、防污、油/水分离、防腐、减阻、水雾收集、液滴操纵、液体图案化、微流体、实验室芯片、细胞工程、浮力增强等方面有重要的应用。
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