在自然界中,有許多值得人類探索和學(xué)習(xí)的現(xiàn)象。人們研究并應(yīng)用這些現(xiàn)象來改善生產(chǎn)和生活,這些現(xiàn)象統(tǒng)稱為仿生學(xué)。本文將介紹和討論植物和動物外觀的自我清潔功能現(xiàn)象。自然界中的許多植物和動物都具有這種功能,例如鳥類羽毛,水str腿和蝴蝶翅膀(見圖1)。從宏觀上看,這些組織或器官極難滲透和壁掛。原因是它們的表面具有超疏水性的成分和結(jié)構(gòu),因此這種材料被稱為超疏水材料。
淺談超疏水表面材料的制備與應(yīng)用是什么
超疏水表面已廣泛應(yīng)用于日用品,公共建筑甚至國防和航空。另一方面,作為典型的界面現(xiàn)象,表面滲透在界面化學(xué),物理學(xué),材料學(xué),界面結(jié)構(gòu)設(shè)計等跨學(xué)科學(xué)科的基礎(chǔ)研究中也具有重要的研究價值。由于其重要性,各行業(yè)和領(lǐng)域的**和科研人員已開始加入該領(lǐng)域的研究和探索,目的是利用仿生學(xué)所取得的成果來改善我們的生產(chǎn)和生活,服務(wù)大眾。超疏水材料很早就被發(fā)現(xiàn)了,系統(tǒng)理論得益于Wenzel和Cassie在20世紀(jì)30年代和40年代的工作。他們發(fā)現(xiàn)了表面粗糙度和潤濕性之間的關(guān)系。大多數(shù)固體表面往往不是光滑和平坦的,從微觀角度看可以看到凸起和凸起。在良好的超疏水條件下,固體表面上的液滴不能完全填充粗糙固體表面的凹面,并且液滴和固體凹面之間會有空氣。顯然,固體和液體之間的接觸界面實際上是由氣液界面和固液界面組成的混合界面。 Wenzel和Cassie總結(jié)的公式已成為研究不同粗糙度或表面微觀結(jié)構(gòu)的模型基礎(chǔ),表明材料的超疏水性是由材料的表面能及其微觀幾何和排列決定的。近年來,基于生物組織和結(jié)構(gòu)的超疏水表面材料的制備已成為材料研究領(lǐng)域的熱門話題之一。本文從超疏水表面的基本原理,模擬疏水表面的研究進(jìn)展,應(yīng)用和展望等方面介紹了超疏水材料。