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Design and Creation of Bioinspired Surfaces with Special Wettability

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關鍵詞：

Design Creation Bioinspired Surfaces Special Wettability

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所屬學科：

分子表征

來源：

2007年全國高分子學術論文報告會（10.9-10.13，成都）

簡介：

Bio-inspiredsmartmaterialsshouldbea“live”materialwithvariousfunctionslikeorganisminnature,theymusthavethreeessentialelementsassense,driveandcontrol.Theputtingforwardofbio-inspiredsmartinterfacialmaterialsjustbasesontheabovementionedelements,whilethedesignprinciplecanbedividedintofivelevels:(1)bio-mimeticandintelligentlydesignofthematerials；(2)cooperateofmulti-scalestructureeffects；(3)designfortheheterogeneousinterfaces；(4)cooperatewithvariousphysicalpropertiesofdifferentmaterials；and(5)bi-steadystateeffect.Ourrecentstudiesarefocusedonthedesignandfabricationofbio-inspiredsurfaceswithspecialwettabilitybasedontheseideas.Thestudiesonlotusandriceleavesrevealthatasuper-hydrophobicsurfacewithbothalargeCAandsmallslidingangleneedsthecooperationofmicro-andnanostructures,andthearrangementofthemicrostructuresonthissurfacecaninfluencethewayawaterdroplettendstomove.Theseresultsfromthenaturalworldprovideaguideforconstructingartificialsuper-hydrophobicsurfacesanddesigningsurfaceswithcontrollablewettability.Accordingly,super-hydrophobicsurfacesofalignedcarbonnanotubefilms,alignedpolymernanofibersanddifferentlypatternedalignedcarbonnanotubefilmshavebeenfabricated.Thelargescalefabricationsofsuper-hydrophobicpolymersurfaceshavebeendevelopedbymodificationofthetraditionaltemplatemethod,theadoptionofone-stepcoatingsandelectrohydrodynamics,respectively.Consideringthearrangementofthemicro-andnanostructures,thesurfacestructuresofthewater-strider’slegswerestudiedindetail,indicatingtherelationshipsbetweensuper-hydrophobicityandorientationofthemicro-andnano-scalecompositestructures,whichwillguideustofabricatemicro-fluiddevicesartificiallyinthenearfuture.Infurther,thecooperationbetweensurfacemicro-andnanostructuresandsurfacemodificationofpoly(N-isopropylacrylamide)gavereversibleswitchingbetweensuperhydrophilicityandsuperhydrophobicityinanarrowtemperaturerangeofabout10C.Thetransitioncanbeenhancedbydepositingthepolymerontopatternedsiliconsubstrates.Additionally,UVlightstimulatedswitcherofsuperhydrophobicandsuperhydrophilictransitionbyalignedZnOfilmaresuccessfullyobtained.

作者：

Lei Jiang

上傳時間：

2007-12-20 14:51:53

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