人造超疏水表面是指通过特定的表面处理技术,制造出对水具有极端排斥能力的材料表面。这些表面通常具备以下特征:
接触角大于150°:
水滴与表面接触时,形成的角度大于150°。
滚动角小于10°:
水滴在表面滚动时,所需的最小角度小于10°。
微纳粗糙结构:
表面具有微小的纳米级凹凸结构,这是超疏水性的主要来源。
低表面能化学物质:
表面材料的化学组成使得其表面张力较低,有利于水滴的滚落。
人造超疏水表面在多个领域具有潜在应用,例如自洁功能、抗菌性能提升等。制备方法包括但不限于:
模板法:利用模板的特定结构,将材料沉积到模板上,然后去除模板得到所需结构。例如,通过复制模塑法,可以制备出仿荷叶结构的超疏水PDMS表面。
受刺鲀表皮结构启发:模仿刺鲀表皮的弹性刺结构,制备出具有多孔框架结构的超疏水复合材料。
这些材料可以涂覆在不同的基材上,如玻璃、纸等,表现出超疏水性和良好的机械稳定性。