超疏水表面的可回复润湿相变研究文献综述

文献综述

1、超疏水表面的研究背景与意义

1.1自然界中的超疏水现象

自然界中有许多超疏水现象已经为人所熟知，例如荷叶表面的水滴会形成水珠，水珠易于滚落并带走灰尘使荷叶保持清洁，这种现象叫做荷叶效应，一些水禽的羽毛也同样具备这种特性，可以让水滴悬浮在羽毛上。受到自然界的这些超疏水现象的启发，超疏水表面的这种自清洁性于是引起了研究者的极大兴趣，有关超疏水表面的研究也受到了极大的关注，人们开始研究超疏水现象并制备工艺应用到工业生产及日常生活当中。

1.2超疏水表面的润湿现象

固体表面的润湿性通常是根据接触角定义的。接触角是指在气、液、固三相交点处所作的气-液界面的切线穿过液体与固-液交界线之间的夹角，是润湿程度的量度。当时，该表面为亲水表面；当时，该表面为超亲水表面；当时，该表面为疏水表面；当时，该表面为超疏水表面。

当固体表面开始倾斜时，液滴也会开始变形，如图1，为前进接触角，为后退接触角，两者差值为接触角滞后。接触角滞后越小说明表面疏水性越高。当液滴刚好开始滑落时，a为滚动角，滚动角越小，疏水性越高。

图1

由于超疏水表面具有较强的排水性，水滴在其表面上可以形成大于的接触角，从而水滴在其表面上运动时所受到的阻力较小，易于运动。因为超疏水表面的这种独特性质，它在天线的防雪表面、精密仪器的自清洁表面等领域有着重要的应用。