可切换润湿性超疏水表面制备方法及应用

摘要：

目的 制备可切换润湿性的智能超疏水表面,并探索该表面潜在的应用前景.方法 利用模板法,基于热响应形状记忆聚合物(Shape Memory Polymer,SMP)制备具有条状微结构阵列的可切换润湿性智能超疏水表面,并对其润湿性可逆转换能力及循环使用稳定性进行测试.结果 通过扫描电子显微镜观察到所制备表面微结构完整且轮廓清晰,液滴接触角在该表面可达到(150±3)°.通过加热使该表面达到玻璃化转变温度,此时对其施加外载荷使表面上条状微结构向一侧倾倒,由于微结构形态的改变,SMP 表面疏水性减弱、水黏附性增强,再通过简单加热就可以使表面形态恢复至原始状态.通过试验测得环氧SMP的形状固定率为98.8%、形状回复率为 96.3%,均达到95%以上,由于其优异的形状记忆特性,条状微结构的形态可以在原始直立状态和受到外载荷时的倾倒状态之间产生热响应而自由转变,且这种润湿性转换循环 10次以上后,该表面依然保持着相对良好的润湿性可逆转换能力.结论 基于形状记忆聚合物制备出的可切换润湿性智能超疏水表面具有良好的润湿性可逆转换能力和循环使用能力,且在液滴微反应器、生物检测、可重写液体图案、无损失液滴转移和芯片实验室设备中具有巨大的潜在应用前景.

关键词：形状记忆聚合物、热响应、超疏水表面、润湿性、液滴操控、智能调控

所属期刊栏目：52

分类号：TB306(工程材料学)

在线出版日期：2023-07-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：299-305,335