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质子辐射诱导缺陷对MoS2光电性质的影响
摘要： 我们报道了二维半导体MoS2悬浮片和衬底支撑片在暴露于100 keV质子辐射（注量分别为6×1013、6×101?和6×101? p/cm2）及后续退火处理前后的光致发光光谱与透射电子显微镜成像研究。观测到间接带隙向直接带隙的转变，该特性在退火后仍得以保留。此转变伴随多层样品经辐射照射后出现光致发光强度意外增强现象，这归因于直接带隙跃迁具有更高的辐射效率。
关键词： 表面润湿性、过渡金属二硫属化物、质子辐射、半导体纳米结构
更新于2025-09-23 15:23:52
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通过光诱导微图案化氧化锌银分级纳米结构制备仿生雾收集表面
摘要： 随着水资源短缺成为全球主要问题，雾水收集技术被视为一种有效的水资源可持续解决方案。本研究报道了一种新型雾水收集技术，通过氧化锌-银层级纳米结构模拟拟步甲虫背部特性。首先采用经济高效且可规模化的水热法制备垂直排列的氧化锌纳米线，形成超亲水表面；随后通过光诱导合成工艺选择性地在纳米线表面生成银纳米颗粒，利用该层级纳米结构构建疏水表面。我们通过人工雾流实验及集水量测量评估了雾水收集性能：在超亲水表面，虽然水滴能立即被捕获，但因水与表面高粘附性会在底部形成水洼；而在疏水表面，尽管水滴易于滚落，捕获率却很低。相较于无图案表面，亲水区图案化表面上的水膜会因周围疏水区的存在快速聚集成球形并脱离表面。结果表明，图案尺寸为0.5毫米的图案化表面实现了1233毫克/小时的更高集雾量，显著优于超亲水表面（1105毫克/小时）和疏水表面（879毫克/小时）。
关键词： 雾水收集、仿生学、分级纳米结构、表面润湿性
更新于2025-09-23 15:22:29
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非相互作用腔体实现的抗反射透明疏油表面
摘要： 迄今为止，疏油表面通常通过复杂的微米级和纳米级内凹几何结构实现，这类结构往往需要主次结构或悬垂设计。我们提出一种利用非相互作用空腔的新设计方案——液滴悬浮机制依赖于弯月面下方空气受压形成稳定的复合油-气-固界面。为验证该理念，我们分别采用硅基微孔和玻璃基纳米孔制备出疏油表面（对油酸的接触角约130°，十六烷约110°）。得益于纳米孔的亚波长尺寸与减反射效应，玻璃基底同时展现出高光学透明度，其透光率甚至超过原始裸基板。经过500次以上摩擦测试后，表面形貌、光学特性及润湿性均未发生显著变化，证实了纳米孔结构具有优异的机械耐久性。这些结果表明，所提出的疏油表面可广泛应用于自清洁透明窗体、汽车及飞机挡风玻璃等领域。
关键词： 抗反射、空腔、透明表面、纳米结构光学表面、疏油性、自清洁、微纳制造、表面润湿性
更新于2025-09-23 15:21:01
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通过可变间距激光诱导周期性表面结构的复制实现塑料部件的功能化
摘要： 塑料部件的表面功能化已针对多种应用开展了研究与开发。然而，市场对开发可靠且高效益制造策略的需求仍然旺盛。本研究开发并表征了一种利用激光烧蚀实现亚微米纹理塑料部件多功能、低成本生产的新工艺链。该研究包括采用飞秒激光烧蚀和变温微注塑成型技术在模具表面生成不同亚微米结构，从聚合物复制性和润湿行为角度对制件及其表面进行表征。静态接触角测量结果表明，复制的激光诱导周期性表面结构（LIPSS）始终能提高塑料部件的疏水性。通过优化制造热边界条件，发现最大接触角增幅达20%。润湿行为与从Wenzel态到Cassie-Baxter态的转变相关，这对优化注塑成型周期时间至关重要。
关键词： 微注塑成型、激光诱导周期性表面结构、表面润湿性、复制
更新于2025-09-23 15:19:57
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提高氧化锆种植体性能的新型激光纹理表面设计
摘要： 开发新型表面设计以增强外科植入体与生物组织间的整合过程，仍是科学界面临的挑战。本研究采用激光技术在冷压法制备的氧化锆坯体表面构建创新纹理，通过探索两种线型设计策略（8线与16线设计）及不同激光参数（功率与扫描次数），系统评估其对纹理几何形态与深度的影响。扫描电镜观测显示：结合不同线型设计与参数组合的激光处理，可获得具有规则几何特征（凹坑或柱状结构）的清晰纹理表面。研究进一步考察了纹理表面的润湿性、与骨组织的摩擦性能（静/动摩擦系数演变）、耐老化性及抗弯强度。结果表明：所有纹理表面均呈现超亲水或亲水特性；摩擦测试显示初始静摩擦系数普遍较高；经5小时水热老化后，各纹理表面的单斜相含量均低于25%；抗弯强度测试证实激光处理未显著影响氧化锆力学性能。实验证明，冷压成型结合激光纹理化的创新工艺路线，能有效制备符合特定应用需求的定制化氧化锆植入体表面。这些新型纹理设计在提升表面润湿性及促进植入初期固位的同时，未对氧化锆的耐老化性与力学性能造成显著影响，有望显著改善氧化锆植入体的长期使用效能。
关键词： 抗弯强度、耐老化性、氧化锆、表面润湿性、摩擦系数、激光表面纹理化
更新于2025-09-12 10:27:22
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利用纳秒激光在ABS材料上制备超疏水与超亲水表面
摘要： 采用纳秒级绿色激光在商用白色丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）表面同时制备出超疏水与超亲水表面。这些润湿行为直接源于激光诱导的表面改性。激光未制作预定义图案，而是通过将样品沿焦轴置于不同位置、以1200 DPI分辨率进行全表面激光脉冲照射实现。其变化与各实验采用的激光能量密度相关：在焦点位置使用最高能量密度时，材料表面剧烈受热使熔融物质流动，形成近乎平整的超亲水表面；而将样品偏离焦点0.8微米处使用较低能量密度时，材料流动受限且快速冷却，最终冻结为粗糙的超疏水表面。最终获得接触角大于150°、滚动角小于10°的稳定润湿特性。
关键词： 超亲水、超疏水、表面润湿性、纳秒激光表面改性、ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯）
更新于2025-09-04 15:30:14