“用于水滴操纵的超疏水、低滞后图案化学”
ACS应用材料与接口
为了防止水和冰使我们的鞋子浸湿,使车窗结霜,并用冰柱压住电线,科学家们一直在探索新的防水涂层。现在,一个团队已经开发出了一种方法,可以在水被推开时指示水流向何处。他们的报告发表在《ACS应用材料与界面》杂志上。
防水或超耐热材料已经在市场上销售。但当被风吹动或受到轻微倾斜时,这些表面上的水滴将沿着初始轻推确定的方向滑落。为了更好地控制水在超疏水材料上的流动,科学家们一直在将路径蚀刻到涂层中,以便液体跟随。虽然水会经过指定的路径,但会留下潮湿的痕迹。之前的研究表明,在这些路径上,滚动的液滴在前面和后面有不同的接触角——它们在前面是圆形的,但在后面更平坦——这会导致湿残留物。托马斯·麦卡锡及其同事希望通过寻找更圆的液滴来解决这个缺点。
研究人员从超疏水硅晶片开始,他们使用光刻技术切割直线、圆形和波浪形轨迹。然后,他们将材料暴露于氧等离子体清洁剂中,并用硅纳米丝蒸汽对其进行处理,以使轨道疏水。这一新的步骤对于保持水滴的球形和最小化前后接触角的差异至关重要。测试表明,水沿着指定的路径流动,没有留下任何痕迹。观看这段标题科学视频,了解材料的工作原理。
作者感谢中国奖学金委员会和Gelest,Inc.的资助。
注:ACS不进行研究,但出版和公布同行评审的科学研究。