超疏水的案例
“硅”助力超疏水 一文帶你了解超疏水材料的技術
超疏水性是一種特殊的潤濕性，一般指水滴在固體表面呈球狀，接觸角大于150度，滾動角小于10度。材料表面能（材料表面分子比內部分子多出的能量）越低，疏水性越好，且當低表面能材料具有微觀粗糙結構時，水滴與材料之間會形成一層空氣膜，阻礙水對材料表面的潤濕，從而形成超疏水狀態。
超疏水表面最初的靈感來源于“荷葉效應”。20 世紀90 年代，德國植物學家波恩大學Barthlott等揭示了荷葉表面的結構，發現荷葉的“自潔性”源于其表面的微納結構，荷葉表面具有微米級的乳突，乳突上有納米級的蠟晶物質，這種微-納米級的粗糙結構可以大幅度提高水滴在其上的接觸角，導致水滴極易滾落。
因為水滴在超疏水材料表面滾落時可帶走污染物，使材料表面保持清潔。因此超疏水材料具有防水、防腐蝕、防冰以及防附著等多重特性。
荷葉表面除具有超疏水特性——“荷葉效應”之外，還呈現荷葉表面超疏水、底面親水的（Janus）潤濕性特性。模擬荷葉表面這種特性進行具有顯著潤濕性差異Janus膜表面構筑，目前研究開展的還相對較少。
近日，一個土耳其-德國聯合研究團隊以濾紙為多孔基底，通過單面修飾聚二甲硅氧烷（PDMS）/無機微納顆粒（粒徑范圍從數納米到數十微米），簡便構筑了具有超疏水/親水顯著潤濕性差異的Janus紙。這種紙具有優異的化學穩定性、機械穩定性和柔韌性，同時保持良好的透氣性，在傷口處理等方面具有較大的應用前景。
Janus紙構筑過程示意圖
研究人員選用Whatman No. 1濾紙和實驗室工程棉濾紙為基底材料，PDMS、硅納米顆粒以及玻璃微球混合均勻后采用噴涂技術涂覆到基底表面，經過120 ℃加熱交聯處理后PDMS共價接枝到濾紙表面。該側濾紙表面呈現出超疏水特性（CA~163.1 ± 1.2°）。同時，研究表明混入摻雜三種不同尺寸的無機顆粒（20?
展開 哈爾濱工業大學研制出具有自感知能力的超疏水材料
由于極強的斥水能力，超疏水材料已經被廣泛地應用于表面自清潔，水油分離以及抗腐蝕等多種領域。隨著超疏水材料的不斷發展，復雜的使用環境對其提出了更多功能性要求，如對外界環境的感知，對水滴的黏附力可控等等。然而，由于目前制備超疏水材料的原料多為高分子化合物（聚二甲基硅氧烷，聚丙烯等）或無機氧化物（二氧化鈦，氧化鋅等），這些原料多數并不能提供實現超疏水材料多功能的基礎性質。因此，如何制備智能超疏水材料仍然是超疏水領域所面臨的一個重大挑戰。
近日，哈爾濱工業大學復合材料與結構研究所王榮國教授團隊利用自組裝技術和沸騰浸泡的方法研制出一種對水滴具有可控黏附性的聚丙烯/石墨烯超疏水材料。更為重要的是，該材料能夠通過自身電阻的變化實現對下落水滴的感知。這種智能超疏水材料有望被應用于微液滴無損運輸和感知外界雨滴。相關研究成果以“A self-sensing, superhydrophobic, heterogeneous graphene network with controllable adhesion behavior”為題發表在知名期刊Journal of Materials Chemistry A 期刊上，并被評選為2018 Journal of Materials Chemistry A HOT Papers。該論文第一作者為丁國民博士，矯維成教授為通訊作者。
圖1 具有不同聚丙烯涂層量的聚丙烯/石墨烯材料的形貌
該項研究以具有開孔微球結構的石墨烯網絡為基底，利用沸騰浸泡的方法將聚丙烯涂覆在石墨烯基底表面。并且通過控制浸泡時間制備出了表面具有不同聚丙烯涂層量的材料。
圖2 不同聚丙烯/石墨烯材料的超疏水性，對水滴的黏附性及其在微量水滴定向無損運輸方面的應用。
展開 鋁基體超疏水微柱陣列的掩膜電解加工研究
（3）采用氟硅烷乙醇溶液對獲得的微柱陣列進行低表面能修飾，獲得了接觸角超過150°的超疏水表面。
（4）根據Cassie-Baxter理論模型，發現掩膜電解加工構建的超疏水微柱陣列的接觸角與Cassie-Baxter理論接觸角基本一致，并依靠這一關系，通過改變掩膜尺寸和電解加工參數可得到結構尺寸與接觸角皆可控的超疏水微柱陣列。
圖1 掩膜電解加工技術在鋁金屬基體上加工超疏水微柱陣列的有限元仿真過程
圖2 掩膜電解加工技術構建的鋁基體超疏水微柱陣列
結論
本文針對現有方法難以在金屬基體上構建超疏水微柱陣列，提出采用掩膜電解加工技術加工鋁基體超疏水微柱陣列，并通過仿真分析與實驗研究得出了電解加工參數對微柱陣列尺寸及潤濕性的影響規律，建立了微柱陣列尺寸及潤濕性的調控方法。
前景與應用
超疏水微柱陣列的應用前景較大，如用于航空發動機進氣道、固定翼飛機機翼和直升機旋翼槳葉上，可減少因結冰結霜造成的飛行阻力增大或空中停車等惡性事故；用于艦船和魚雷表面，可減小與水的摩擦阻力，抑制海洋生物附著，提高航行速度，節省能源；用于鋼結構跨海橋梁、海上鉆井平臺及其他海洋工程裝備或設施上，可減少基體與腐蝕性液體的接觸面積，抑制海洋大氣腐蝕和海水腐蝕，提高裝備和設施壽命；用于高山地區冬季輸配電線路上，可減少因覆冰而導致的高壓輸電線路和輸電塔破壞事故；用于微型水面機器人上，可提高設備承載力，增加機器人的水面穩定性和壽命；用于操作昂貴藥物液體儀器上，可減小液體和固體表面的粘附損失，實現液體無損轉移，節約成本。
展開 上海交大《ACS AMI》：通過3D打印制備大尺寸蘑菇狀柔性超疏水仿生微結構
近日，上海交大機械與動力工程學院胡松濤副教授課題組設計并制備了具備機械強度的柔性超疏水仿生微結構，兼具抗液性與耐磨性，相關研究成果在機械裝備抗液防冰等領域具有重要的應用前景。該成果以“Biomimetic Water-Repelling Surfaces with Robustly Flexible Structures”為題發表于ACS Applied Materials & Interfaces期刊。
現有的面向低溫沖擊液滴的超疏水界面工作遵循剛性和柔性兩類設計原則，可有效縮短固液接觸時間，但受限于苛刻的固液沖擊定位要求。研究團隊在之前工作中，借鑒跳蟲胸殼的蘑菇狀仿生結構來抵抗沖擊液滴，但將底部立柱狀剛性支撐替換為彈簧狀柔性支撐來調整結構的整體力學性能，形成了“類皮膚-肌肉”柔性超疏水界面微結構的設計思想。該結構被證實可消除界面潤濕性能對液滴沖擊定位的依賴，但受限于弱機械強度。因此，研究團隊改進了柔性微結構設計，形成了由剛性平板和柔性彈簧組所構成的大尺寸蘑菇狀超疏水仿生微結構。研究團隊采用面投影微立體光刻3D打印技術（nanoArch S140，摩方精密）高效、精準地實現了上述界面設計的樣機制備。
△界面設計與制備（蘑菇平板陣列，寬度2800μm，厚度100μm，間隔200μm；彈簧支柱：自由高度2000μm，中徑500μm，線徑90μm，線圈數8個）
柔性蘑菇狀超疏水仿生界面結構被證明可承受常規的法向擠壓和水平剪切行為；在實際摩擦行為中，較剛性結構有更好的耐磨性。
△界面機械強度
柔性蘑菇狀超疏水仿生界面結構被證實可以通過觸發結構振動來縮短固液接觸時間。
展開 
大連理工董應超Nano Lett.：穩定的超疏水陶瓷基碳納米管復合脫鹽膜
海水濃縮水和工業高鹽廢水零排放是解決水污染和水資源危機，實現資源回收的重要途徑，是亟待解決的重要環境問題。膜蒸餾法 (MD)是一種很有前途的高鹽廢水處理工藝，如果能夠充分利用工業余熱或廢熱等低品位熱源，膜蒸餾（MD）將極具競爭力。MD的關鍵組成是一種穩定的多孔疏水膜，具有大的液-氣界面，可有效地輸送水蒸氣，具有熱穩定性和疏水穩定性、抗浸潤性和抗膜污染性。然而，目前聚合物或疏水改性無機膜的一個關鍵挑戰是操作穩定性不足，導致一些問題，如膜浸潤、膜污染、通量和脫鹽率的下降。碳納米管(CNTs)具有優異的物理化學性能，如高疏水性、大比表面積、良好的熱穩定性、機械化學穩定性和良好的導電性等。因此，CNT可用作改性劑以改善包括MD在內的分離應用，但主要用于聚合物膜。國際上，如何開發新型膜材料，同時提高操作穩定性和膜性能，是科學家們重點研究的挑戰性工程科學問題之一。
【成果簡介】
近日，在大連理工大學環境學院環境污染控制工程研究室董應超教授（通訊作者）和合作者Michael D. Guiver教授（共同通訊作者）等團隊帶領下，與香港大學（湯初陽教授，大連理工大學海天學者）、美國和愛爾蘭的研究單位合作，針對難點問題，創新地提出了一種超疏水陶瓷基碳納米管(CNT)脫鹽膜的總體概念設計和應用策略，該膜具有特殊設計的膜結構，充分利用碳納米管的疏水性、耐熱穩定性和導電性，具有前所未有的運行穩定性和超疏水性能，其中互連的CNT網絡是通過化學氣相淀積（CVD）直接在陶瓷載體的表面和長通道指狀大孔內原位形成。通過對原位生長的CNT進行定量調控，構筑了具有CNT網絡的超多孔超疏水表面結構。在加速穩定性試驗下，完全覆蓋的CNT層(FC-CNT膜)在熱穩定性和超疏水穩定性方面表現出顯著的改善。
展開 躍動的靈魂——超疏水表面液滴彈跳(轉載)
但如果你生活中細心觀察的話，會發現在洗桃子這種表面有絨毛的水果時，水滴滴落在表面會快速彈開，其實桃子帶有絨毛的表面就可以理解為超疏水表面，而這種現象就可以理解為液滴彈跳現象（圖 1）。
圖 1 超疏水表面液滴彈跳現象
那為什么會產生這種反直覺的現象呢？可以從能量轉化的角度思考一下：
液滴在碰撞表面前具有一定的動能，碰撞之后，液滴鋪展開，表面積增大，動能一部分轉化為表面能，另一部分轉化為粘性耗散。之后，液滴在表面張力作用下收縮，表面能減小，轉化為動能，液滴重新從表面彈起。
這里需要說明一下流體力學研究中常用到的無量綱參數韋伯數（We）和雷諾數（Re）:
其中，ρ是液體密度，l是特征長度，v是流速，σ是表面張力系數，μ是粘度。
韋伯數的含義是慣性力/表面張力，We越小，表面張力影響越顯著，因此液滴直徑和撞擊速度不能過大。雷諾數的含義是慣性力/粘性力，Re越小，粘性力主導，層流流動。
一般在液滴彈跳研究中，Re小于100，粘性耗散可以忽略，因此只需關注We。
以下將分別介紹三種特殊的彈跳行為：餅狀彈跳、蹦床彈跳及旋轉彈跳。
2.“餅狀”彈跳 (pancake bouncing)
香港城市大學王鉆開教授團隊針對pancake bouncing開展了深入的研究，于2014和2015年陸續在Nature Physics上發表了相關成果[1]。研究發現，針對針狀超疏水表面，傳統的液滴彈跳行為主要包含四個階段：撞擊、鋪展、收縮、彈跳。然而，在We>12.6時，液滴在鋪展后會直接從表面彈起，省略了收縮階段。
展開 .》: 揭示可切換超疏/超親水智能表面抗菌抗細菌黏附性的差異和關聯
可切換超疏/超親水智能表面的抗菌和抗細菌黏附性有何差異和關聯？
利用TiO2光致親水特性，構建出了通過紫外光照/暗儲能實現超疏水/超親水可逆轉變的智能材料表面；研究發現：超疏水轉變至親水TNTs/Ti@Ag/AgCl(1)@FAS材料表面對大腸桿菌的抗菌率由82.9%上升至94.6%，對金黃色葡萄球菌的抗菌率由78.9%上升至88.4%。通過分子動力學模擬，研究了Ag+在疏/親水表面釋放的過程及差異，揭示了氟硅烷分子對水分子的排斥效應以及羥基基團的親水作用是造成Ag+在疏/親水表面釋放差異的內在原因(圖3)。研究還發現，超疏狀態下，復合表面展現出出色的疏水/疏油性和低表面黏附力，使細菌難以黏附在表面，并且表面形成的空氣層能夠阻隔細菌，在主動殺菌機制的協同作用下對大腸桿菌和金葡的抗細菌黏附率達到99.47%和98.50%。超親水狀態下，親水表面形成的水化層能起到阻隔細菌的作用，在主動殺菌機制的協同作用下，對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抗細菌黏附率也分別達到97.86%和90.42%。總而言之，超疏狀態智能表面展現出更出色的抗細菌黏附性能；超親水狀智能表面展現出更出色的抗菌性能。
圖3：表面潤濕性對Ag+釋放的影響
本文的作者單位為廣州大學化學化工學院，第一作者為廣州大學化學化工學院桂黎爽碩士研究生，通訊作者為導師林璟副教授和劉自力教授，其團隊成員左建良博士、王琪瑩副教授及本科生劉俊江、江文峰、封天雨、李樹立、王思桃等為該成果做出了積極的貢獻，并得到了國家自然科學基金面上(22078077)項目等項目的大力支持；
論文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.134103
展開 基于MS的超疏水表面接觸角研究（perl腳本方法）
沖洗著淤泥，顯微鏡下超疏水材料的表面結構很粗糙，包上有包。不只是荷花上有，昆蟲的足上也有比如水黽，蚊子都能在水上行走而不劃破水面這就是因為其上面的超疏水材料。超疏水材料有很大的發展前景：首先，可以自行清潔需要干凈的地方；還可以放在金屬表面防止水的腐蝕生銹；第三，基于對昆蟲的研究我們還可以使水上飛行成為可能，在船的表面加上超疏水膜減小阻力節省能源。有水就有油，超疏油的存在可以用于石油的分離，減少原油損失，而且可以用于石油輸送管道，使石油最大限度的使用，此外還可以放在排風扇表面，保持其潔凈。
在表面防腐等技術研究中，不可避免的面臨對表面的濕潤性的研究，而固體表面的潤濕性能由化學組成和微觀結構共同決定∶（1）表面幾何結構有重要影響：具有微細粗糙結構的表面可以有效的提高疏(親)水表面的疏（親）水性能。（2）化學組成結構是內因：低表面自由能物質如含硅、含氟可以得到疏水的效果。研究表明，光滑固體表面接觸角最大為120°左右。
這里，涉及到接觸角θ的概念，當 θ>90°時表現為疏水性質，θ<90°時表現為親水性質。θ<5°的表面稱之為超親水性表面；θ>150°的表面稱之為超疏水性表面。那么，我們如何通過ms實現對接觸角的計算呢？這就需要perl腳本的幫助。下面將分享接觸角計算腳本。
首先第一步是構建符合我們實驗要求的結構，如下結構：
可以看出，我們的結構包含液相層和固相層，我們也就是要研究油滴在固相層上的接觸情況，在經過動力學計算之后，我們獲得了體系的運動軌跡文件。
展開 復旦大學俞燕蕾教授課題組：可操控微型水滴的光驅動超疏水智能紡絲墊
用1%濃度氟化線性液晶聚合物（LLCP）溶液作為靜電紡絲液，制備的紡絲墊表現出優秀的超疏水性，可通過光切換在材料表面實現微型水滴（3 uL）的操控。該研究為微量液體無損轉移等方面提供了指導性的思路。
當液滴與材料表面之間接觸角接近0度（超親）或者大于150度（超疏）時，此類材料被稱為超浸潤材料。超浸潤材料表面的濕潤狀態往往由材料的化學組成和多尺度微觀結構所影響。與無機材料（如TiO2）所制備的超浸潤表面相比，高分子材料具有成本低、易加工和柔軟性等特點。含偶氮液晶聚合物由于偶氮苯光異構反應協同液晶光化學相變引發的光致變形作用，能夠快速地改變材料偶極和形態，從而大幅度地改變材料表面潤濕行為，是制備超疏水智能表面的最佳候選材料群之一。在之前的研究中，復旦大學俞燕蕾教授課題組開發了一類含偶氮線性液晶聚合物紡絲墊材料，具備良好的超疏水性和可加工性，可實現小水滴（5-9 uL）的無損轉移操控。當水滴體積進一步縮小時，小水滴會陷在材料表面的微結構中，形成穩定的Wenzel狀態，因此在微量液體操控方面仍存在挑戰。
本文亮點
1、使用含偶氮苯的氟化線性液晶聚合物制備了具有微觀分級結構的靜電紡絲墊，可以通過光誘導改變超疏水表面的潤濕行為。
2、可通過光誘導在紡絲墊表面實現微小水滴的操控，實現3 μL超小水滴的陣列化操控。
Ⅰ.
展開 自然界那些神奇的現象——超疏水的魅力(轉載)
圖 1 Cassie與Wenzel狀態示意圖
由以上公式可知，Wenzel狀態下，增加粗糙度不會改變表面親疏水性，只會使疏水表面更疏水，親水表面更親水；當處在Cassie狀態時，表觀接觸角顯著提升，更易實現超疏水狀態。
2. 靜態潤濕狀態及典型生物特征
仿生制備超疏水表面，首先要對典型生物特征進行分析，細致的觀察生物宏觀特性與微觀結構特征之間的聯系，研究相應的機理，對制備類似功能表面具有非常重要的意義。這方面的研究主要集中在2000-2010年，屬于超疏水相關早期研究。
自然界經過上億年漫長的進化過程，通過細胞的分化演化出了許多微觀上非常精密的結構，使不同生物宏觀上表現出令人著迷的現象。圖 2展示了四種典型的靜態潤濕狀態、相對應的典型生物以及對其表面進行的微米和納米級觀察。
圖 2 典型靜態潤濕狀態及相應代表性生物[1-3]
代變愛情的玫瑰熱烈而奔放，飽含水滴的花瓣在日光下折射出不同的光彩仿佛鉆石般璀璨，而這種現象，正得益于花瓣表面微米級的凸起與納米級褶皺的結合的結構特征；雨中翩翩起舞的蝴蝶，正得益于翅膀表面微米級鱗片與納米級溝槽的復合；水面行走如履平地的水黽，其秘密就在于四條腿表面存在大量的微米級剛毛及其表面更加細微的納米姐溝槽；荷葉出淤泥而不染，主要因為表面的微納復合凸起結構。
3. 智能潤濕行為及相應生物特征
經過早期對大量生物特性的研究，人們對超疏水的理解更加深入，相關研究進入了第二個階段——針對特殊潤濕現象的智能潤濕行為研究。
單向運輸：水稻
細心的學者發現水稻葉片存在液滴單向運輸的特性，主要是指液滴只會沿著葉片的長度方向移動，而不會在寬度方向移動。
展開 復旦大學俞燕蕾教授課題組：可操控微型水滴的光驅動超疏水智能紡絲墊
用1%濃度氟化線性液晶聚合物（LLCP）溶液作為靜電紡絲液，制備的紡絲墊表現出優秀的超疏水性，可通過光切換在材料表面實現微型水滴（3 uL）的操控。該研究為微量液體無損轉移等方面提供了指導性的思路。
當液滴與材料表面之間接觸角接近0度（超親）或者大于150度（超疏）時，此類材料被稱為超浸潤材料。超浸潤材料表面的濕潤狀態往往由材料的化學組成和多尺度微觀結構所影響。與無機材料（如TiO2）所制備的超浸潤表面相比，高分子材料具有成本低、易加工和柔軟性等特點。含偶氮液晶聚合物由于偶氮苯光異構反應協同液晶光化學相變引發的光致變形作用，能夠快速地改變材料偶極和形態，從而大幅度地改變材料表面潤濕行為，是制備超疏水智能表面的最佳候選材料群之一。在之前的研究中，復旦大學俞燕蕾教授課題組開發了一類含偶氮線性液晶聚合物紡絲墊材料，具備良好的超疏水性和可加工性，可實現小水滴（5-9 uL）的無損轉移操控。當水滴體積進一步縮小時，小水滴會陷在材料表面的微結構中，形成穩定的Wenzel狀態，因此在微量液體操控方面仍存在挑戰。
本文亮點
1、使用含偶氮苯的氟化線性液晶聚合物制備了具有微觀分級結構的靜電紡絲墊，可以通過光誘導改變超疏水表面的潤濕行為。
2、可通過光誘導在紡絲墊表面實現微小水滴的操控，實現3 μL超小水滴的陣列化操控。
Ⅰ.
展開 
湖南大學超疏水納米涂層
超疏水表面是一類對水這類高張力液體具有極端排斥性的表面，比如水滴在荷葉表面能夠自如滾動，但是這類表面對具有低表面張力的有機試劑卻表現出較差的排斥性。這種易被油污沾染的不足嚴重限制了超疏水表面的實際應用。
湖南大學化學化工學院蔣健暉、徐偉箭教授課題組和澳大利亞墨爾本大學Frank Caruso教授課題組合作開展了該領域的相關研究，并取得了新進展，開發了一種制備超級抗潤濕性納米涂層的通用方法。
圖為超疏表面及其潤濕性表征
該納米涂層具有多級粗糙性凹角結構和抗粘附性表面化學，對100多種液體表現出超強的排斥性，比如濃硫酸能夠在涂層表面滾落且不腐蝕表面，因此表現出優異的化學防護特性。同時，該涂層還具有可調控的透明性、外力耐受性和智能響應性。該工作對抗潤濕性表面的設計與應用提供了重要的參考，以期能夠促進表面科學的發展。
圖為超疏表面的響應性表征
相關工作也于近期發表在材料領域頂尖期刊《Nature Materials》上（2018，DOI: 10.1038/s41563-018-0178-2），受到了Chemical & Engineering News的報道，得到了國際同行的認可。
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41563-018-0178-2
論文第一作者為博士潘帥軍和在讀博士郭瑞。其中，潘帥軍博士的研究領域是表面浸潤性，曾先后以第一作者在《Journal of the American Chemical Society》、《AIChE Journal》、《Nature Materials》等國際頂級期刊發表論文10篇。
展開 基于comsol的超表面液滴撞擊反彈分析 ￥1890
液滴撞擊彈跳.rar
自然界中,超疏水表面由于其特殊的潤濕性而受到極大的關注。此類表面廣泛存在于植物葉子、昆蟲翅膀、鳥類羽毛及動物皮毛之中,其擁有較大的接觸角和較小的滯后角。液滴能夠在超疏水表面快速彈離的特性與許多工程應用息息相關,例如,抗結冰、滴狀冷凝傳熱和防污等。液滴與固體表面接觸過程中,兩者之間的質量、動量和能量交換與液滴同表面的接觸時間密切相關,超疏水表面可使固液接觸時間最小化。液滴在超疏水表面上碰撞時,通常要經歷鋪展和回縮階段,彈離，反復這個過程直到穩定與固體表面上。
本文研究了液滴與壁面垂直碰撞的問題，重點關注液滴在壁面上的反彈現象，采用comsol軟件Level Set方法進行液滴的相界面追蹤，研究了多種工況下的反彈及其數據，在此展示了在一定雷諾數下的液滴與壁面碰撞的過程。
整體流場內流速的變化趨勢
液滴高度隨時間變化曲線
模型文件在文中開頭，需要的可以下載，加密文件如需密碼可以私信我。謝謝。
展開 天津大學汪懷遠教授課題組CEJ：一種高機械強度的具有 “玉米”狀結構SLIPS涂層
基于以上問題，天津大學汪懷遠教授團隊通過對微納米結構和化學相互作用的精細設計，提出了一種具有優異機械性能和穩定油層的有機/無機復合超疏水涂層用于SLIPS的制備。由于共價鍵Ti-O-Si和氫鍵的存在，TiO2在許多堆積的坡縷石納米棒上大量沉積，形成了獨特的仿“玉米”結構。同時，TiO2表面的羥基也能與兩種聚合物（聚醚砜PES和聚偏氟二乙烯-六氟丙烯共聚物PVDF-HFP）以氫鍵的方式相互作用，由于這些強化的界面相互作用，這些“玉米狀”結構緊密地聚集在一起，形成豐富而機械強健的粗糙結構，不僅展現出穩定且耐久的超疏水性，而且提供足夠的毛細管力來儲存潤滑油。
研究發現，用于SLIPS注油前的超疏水涂層與基板具有優異的結合力，且在經受200次苛刻的摩擦機試驗（負載為250 kPa）后仍保持超疏水性。此外，在200次砂紙磨損循環后，也仍能維持超疏水的接觸角和滾動角（WCA＞150°, WSA＜10°）。通過對制備涂層的填料進行XPS和紅外光譜分析，證明了坡縷石與TiO2之間的共價鍵和氫鍵作用。同時在涂層的粗糙結構中觀察到了一種“玉米”狀的結構，涂層中的“玉米”狀結構是由于坡縷石棒與TiO2間的靜電作用，共價鍵作用和氫鍵作用以及兩種聚合物與TiO2的氫鍵作用和聚合物的熔融包裹作用而形成的，具有優異的機械和化學穩定性及耐磨性。
圖1.
展開 基于comsol的非對稱超表面液滴撞擊反彈偏移分析 ￥3800
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</div><p><br></p><p><br></p><p> 自然界中,超疏水表面由于其特殊的潤濕性而受到極大的關注。此類表面廣泛存在于植物葉子、昆蟲翅膀、鳥類羽毛及動物皮毛之中,其擁有較大的接觸角和較小的滯后角。液滴能夠在超疏水表面快速彈離的特性與許多工程應用息息相關,例如,抗結冰、滴狀冷凝傳熱和防污等。液滴與固體表面接觸過程中,兩者之間的質量、動量和能量交換與液滴同表面的接觸時間密切相關,超疏水表面可使固液接觸時間最小化。液滴在超疏水表面上碰撞時,通常要經歷鋪展和回縮階段,彈離，反復這個過程直到穩定與固體表面上。</p><p><br></p><p> 本文研究了液滴與壁面垂直碰撞的問題 ，壁面是非對稱微結構，，重點關注液滴在壁面上的反彈后偏移現象，采用comsol軟件Level Set方法進行液滴的相界面追蹤。
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