超疏水低黏附自清洁类蝶鳞片仿生结构的激光构筑与力学机理

摘要：

受自然界素饰蛱蝶翅膀鳞片表面结构的启发,本研究团队建立仿生结构模型,利用激光烧蚀技术在粗化铝合金表面构建了一种具有超疏水、低黏附、自清洁性能的仿生网格状多级结构.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、光学接触角测量仪和高速成像等设备对材料表面进行了表征分析,结果表明:喷砂粗化结合激光烧蚀可以形成类蛱蝶鳞片网格状多级结构,该结构具有复杂的形态和复合尺度特征,其表面具有超疏水性能,静态接触角可达到162.6°,滚动角小于5°;液滴弹跳试验和自清洁性能试验结果表明,该仿生结构表面具有良好的低黏附力和自清洁性能,在脱附、减阻、自清洁等领域具有一定的应用潜力.

关键词：激光技术、微观结构制造、超疏水表面、自清洁、低黏附、仿生结构

所属期刊栏目：49

分类号：TN249(光电子技术、激光技术)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;吉林省科技厅自然科学基金;吉林省教育厅科学技术研究项目

在线出版日期：2022-09-23（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：76-83