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具有减反射和超疏水表面的双功能SiO2-DMS涂层
摘要: 通过一种经济高效且省时的溶胶-凝胶法制备了具有减反射和超疏水双重功能的SiO?涂层。以正硅酸乙酯为前驱体获得具有减反射性能的SiO?,以六甲基二硅氮烷为改性剂制得具有超疏水特性的SiO?-DMS。该SiO?-DMS涂层的接触角达153°,滑动角小于10°。优化后的SiO?-DMS涂层在300-800 nm波长范围内平均透光率达96.07%。整个制备过程可在短时间内完成。
关键词: 纳米粒子,溶胶-凝胶法,超疏水,减反射
更新于2025-09-23 15:23:52
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一种在玻璃上制备具有自清洁和稳定性的透明超疏水薄膜的简便新方法
摘要: 透明度是应用于户外太阳能电池及其他户外窗户的超疏水(SHP)表面最重要的特性之一。本研究通过射频磁控溅射法制备了透明超疏水ZnO表面,并探究了薄膜厚度与表面粗糙度对所制表面润湿性与光学性能的影响。结果表明:溅射时间为2分钟时制备的SHP ZnO表面具有优异的自清洁性能,且能稳定抵抗腐蚀性雨水、各类环境温度及高速冲击水滴的侵蚀。该制备工艺稳定可控,可大幅拓展所制透明超疏水表面的应用范围。
关键词: 自清洁、溅射、纳米结构、透明度、稳定性、超疏水
更新于2025-09-23 15:23:52
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超润湿多孔硅上复杂样品分析物的快速液相微萃取用于现场SALDI-MS分析
摘要: 简化复杂样品的预处理过程是实现快速检测的关键步骤。本研究报道了一种单步法,通过液相微萃?。↙PME)从超润湿多孔硅(PSi)基复杂样品中快速提取分析物,结合表面辅助激光解吸/电离质谱(SALDI-MS)实现现场检测。该简易方法操作时间少于3分钟。湖水中孔雀石绿的检出限(LOD)降至10?13 M,全血中维拉帕米和美沙酮分别低至10?11 M和10?13 M,尿液中分别为10?13 M和10?1? M;复杂样品的定量范围高达8-9个数量级且精密度高(决定系数R2>0.98)。该方法可为复杂样品基质上目标化合物的直接提取及SALDI-MS分析提供新途径。
关键词: SALDI-MS(基质辅助激光解吸电离质谱)、多孔硅、现场、快速液相微萃取、超疏水
更新于2025-09-23 15:22:29
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[IEEE 2018年第七届电子系统集成技术会议(ESTC) - 德国德累斯顿(2018.9.18-2018.9.21)] 2018年第七届电子系统集成技术会议(ESTC) - 混合(PI-PDMS)超疏水可穿戴干贴柔性透明基底
摘要: 该混合薄膜采用聚酰亚胺(PI)和聚二甲基硅氧烷(PDMS)制备,兼具两者的透明性、热稳定性和可拉伸性优势。此外,该基底材料的重要特性是超疏水性,具有高效防水、防尘及自清洁效果,有利于长期性能保持。相较于湿法贴片薄膜,干法贴片因光学透过率和长期优化需求而需求增长,其贴附装置机制可承受弯曲、按压、扭转等机械形变,且不影响用户舒适度——这些机械特性通过范德华力实现基底粘附,无需使用任何湿性粘合剂。柔性可穿戴应用领域(如医疗保健和人工电子皮肤)正被积极探索,这些技术能实时监测压力、应变、疼痛和温度等健康指标。由于超疏水特性与干法贴片技术的结合为可穿戴干法贴片基底平台提供了广泛应用前景,预计此类研究将影响柔性混合电子(FHE)器件发展:通过聚合物浇铸法制备的超级疏水基底(利用微柱结构间形成的气囊平衡表面液滴,使30微米微柱产生179°静态接触角和10°滚动角)可卷曲拉伸;这种混合材料在微电子应用中展现出更优异的综合性能(力学、热学、光学及化学特性)。本文讨论了采用具有超疏水表面的混合薄膜制备干法贴片基底,该基底在弯曲状态下仍能保持良好性能。
关键词: 可穿戴设备、干贴法、柔性、自清洁、超疏水、低滞后性
更新于2025-09-23 15:19:57
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激光诱导石墨烯打印制备空间可控的超疏水/亲水表面
摘要: 对石墨烯表面润湿性能进行空间控制是众多应用中的理想特性。传统方法采用耗时且缺乏空间调控能力的化学处理工艺实现这一目标。本研究展示了一种创新方案:通过简易便捷地调控石墨烯阵列形貌(无需化学表面改性),利用激光诱导石墨烯技术直接实现具有超亲水或超疏水特性的表面空间打印。石墨烯表面的润湿性能呈现梯度变化——片状结构表现为超亲水特性(接触角0°),而微柱与半球结构则呈现超疏水特性(接触角>150°)。通过调节CO?激光的诱导参数,我们成功制备出具有空间定制润湿性的图案,从而实现液体微图案化与流动通道化。此外,通过粘度测量研究此类表面的固液相互作用时,观察到石墨烯材料呈现"花瓣效应",由此揭示了表面的类疏水特性。
关键词: 超疏水、超亲水、花瓣效应、激光诱导石墨烯、润湿性
更新于2025-09-23 15:19:57
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采用铝掺杂氧化锌嵌入柠檬微胶囊涂层制备具有紫外防护、隔热、超疏水及芳香功能的纺织品
摘要: 采用铝掺杂氧化锌(AZO)负载柠檬微胶囊与二氧化硅双层涂层,成功制备出兼具紫外防护、隔热、超疏水及芳香性能的多功能纺织品。通过界面聚合法制得平均粒径1.5毫米的AZO负载柠檬微胶囊。结果表明:高浓度AZO负载柠檬微胶囊有助于提升防水性、芳香性能及可见光/近红外光透过率,其中柠檬精油含量高达2.789毫克/克(精油重量:织物重量)。材料表现出153.35°的高水接触角,具备优异超疏水性能。随着AZO负载柠檬微胶囊用量增加,光透过率逐渐降低。当AZO负载柠檬微胶囊添加量为6%时,紫外线防护系数达88.78?;谏鲜鲅芯拷峁肁ZO负载柠檬微胶囊与二氧化硅双层复合涂层处理的棉织物,在油水分离领域及功能性防护纺织品方面具有应用潜力。
关键词: 含偶氮染料的柠檬微胶囊、芳香纺织品、超疏水、隔热、防紫外线
更新于2025-09-23 00:45:34
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通过选择性激光纹理化铝合金板制备的四向各向异性液滴滑动表面
摘要: 通过选择性激光纹理化铝合金板制备了一种由非对称多向阶梯单元构成的周期性阵列超疏水表面,该表面首次被赋予四向各向异性液滴滑移特性。通过逐层减材式激光烧蚀工艺,巧妙构建了微米级阶梯结构在四个方向上独特的非对称踏面深度。所得表面可在任意方向实现任意所需的滑移角,形成了支撑水滴介于Wenzel态与Cassie态之间的过渡性超疏水状态。经验证,这种超常四向各向异性的综合机制主要源于液滴重力阻力效应与钉扎效应控制的粘附力之间的协同平衡。这两种阻碍效应被证实与水滴运动精确匹配。这种通过简单而强大的选择性激光纹理化方法诱导的四向各向异性液滴滑移特性,可为各向异性润湿性提供新的认知,并在生化分离微流控系统中展现巨大应用潜力。
关键词: 激光纹理化,各向异性液滴滑移,四向,超疏水
更新于2025-09-19 17:13:59
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采用热后处理的钛激光表面纹理化以改善润湿性
摘要: 利用激光在金属表面制造微结构以改变材料润湿特性的研究已广泛开展,主要采用工作在飞秒和皮秒量级的超短脉冲激光。为探索制备超疏水表面的更稳健工业方法,本研究采用光纤纳秒脉冲激光对抛光Ti6Al4V样品进行加工以形成定制化形貌,并通过低温退火后处理显著缩短了达到超疏水状态所需时间。纳秒脉冲激光在表面引入热效应,有助于形成微柱状表面形貌。通过扫描电子显微镜(SEM)结合能谱分析(EDX)、白光光学轮廓仪及接触角测量,对表面改性后材料润湿特性的变化进行了表征与量化分析。
关键词: 激光表面纹理化、超疏水、纳秒激光、热后处理
更新于2025-09-12 10:27:22
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[美国激光学会ICALEO? 2016:第35届激光与电光应用国际大会 - 美国加利福尼亚州圣地亚哥(2016年10月16-20日)] 激光与电光应用国际大会 - 利用高功率飞秒光纤激光表面纹理化控制不锈钢润湿性
摘要: 本工作采用简单快速的单步激光工艺对不锈钢样品进行织构化处理。该工艺的特殊性在于运用了超短脉冲激光技术,结合高功率脉冲与高重复频率。由此可显著提升加工效率。通过红外激光脉冲的连续烧蚀,能够生成双尺度表面结构。当重复频率为50kHz时,采用平行线交叉图案的重复照射方式,成功制备出由微米级凸起上叠加周期性纳米波纹构成的层级结构。为提高工艺产能,测试了100、250和500kHz的重复频率。经过工艺参数调整后,获得了具有相同结构尺寸的表面形貌。这些结构的存在改变了材料的润湿特性:激光照射后表面立即呈现亲水性,但该润湿状态会逐渐转变为接触角超过160°且水滴无法附着其上的超疏水性。润湿性的时序演变源于表面粗糙度与化学成分的共同作用。针对沟槽结构上沉积水滴的润湿行为建模显示,该工艺能增强材料初始润湿性能。
关键词: 润湿性、超疏水、飞秒激光、不锈钢、表面织构化
更新于2025-09-12 10:27:22
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具有微纳分级结构且在冷凝条件下具备防冰/除冰性能的FDTS改性SiO?/rGO皱褶薄膜
摘要: 飞机表面结冰不仅会增加重量,还会导致表面形状改变,因此迫切需要无需?;纯墒迪址辣?除冰的技术。本文提出一种兼具防冰性能与电热除冰能力的石墨烯基薄膜,该薄膜具有轻质、超疏水、高电热效应及耐久性等特点。该薄膜采用1H,1H,2H,2H-全氟癸基三氯硅烷(FDTS)改性的SiO2/rGO皱纹结构制备,具有微纳分级结构,且通过调节皱纹尺寸可控制其超疏水性能。凭借优异的疏水特性,该薄膜能有效预防并延缓低温环境下水滴冻结。在-10°C条件下,相比平整rGO薄膜,微纳分级结构薄膜可使10μL过冷液滴的结冰时间延迟约8.3倍,且冰粘附力显著降低。此外,该薄膜展现出高效电热性能:在-10°C环境下,仅需15V低压即可快速升温实现高效除冰融霜。这种石墨烯基微纳分级结构在航空防冰及实时除冰领域具有重要应用潜力。
关键词: 防冰、除霜、电热、除冰、超疏水
更新于2025-09-11 14:15:04