3.5耐久的水下超疏水性
大多数水下超疏水材料在恶劣环境中容易失去超润湿性,因为其表面微观结构或表面化学成分可能会被破坏。化学和物理耐久性是人工水下超亲油表面在恶劣环境中良好应用的关键要求,这将赋予该表面在工业生产和日常生活中的许多重要应用,如工业废油清理和细胞工程。
Yong等人发现,飞秒激光烧蚀二氧化硅玻璃表面也显示出水下超亲油性和极低的油粘附性,即使样品浸入酸性或碱性水溶液中。在pH为1至13的不同水溶液中,结构化表面上油滴的所有测得OCA均保持在150 以上,而所有测得的OSA均不超过10 。这种化学稳定性极大地扩展了飞秒激光诱导的水下超疏水表面的应用范围。
Yin等人通过飞秒激光烧蚀在不锈钢网表面产生周期性纳米波纹结构,并获得了超亲水和水下超疏水网。通过用100g重物在其上表面上按压拖动网格,沿水平方向向前移动10cm并返回到砂纸上,执行粗糙网格的砂纸磨损试验。研究发现,飞秒激光烧蚀的网状物在15次磨损循环后仍保持其超低的水下超亲油性。即使在30次循环后,OCA仍高于140 ,OSA小于20 。这种耐磨性能对于水下超耐磨不锈钢网实现长期的实际使用寿命非常重要。
来源:A Review of Femtosecond-Laser-Induced Underwater Superoleophobic Surfaces, Advanced Materials Interfaces, doi.org/10.1002/admi.201701370
参考文献:L. Zhai, M. C. Berg, F. C. Cebeci, Y. Kim, J. M. Milwid, M. F. Rubner, R. E. Cohen, Nano Lett. 2006, 6, 1213.;G. H. Kim, B.-H. Lee, H. Im, S.-B. Jeon, D. Kim, M.-L. Seol, H. Hwang, Y.-K. Choi, RSC Adv. 2016, 6, 41914.
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