Studie van superhidrofobiese biomimetiese oppervlaktes

Die oppervlak-eienskappe van materiale is baie belangrik, en navorsers probeer allerhande metodes om materiaaloppervlaktes met vereiste eienskappe te verkry. Met die ontwikkeling van bioniese ingenieurswese gee navorsers toenemend aandag aan biologiese oppervlak om te verstaan ​​hoe die natuur ingenieursprobleme kan oplos. Die uitgebreide ondersoeke op biologiese oppervlaktes het aan die lig gebring dat hierdie oppervlaktes baie ongewone eienskappe het. Die "lotus-effek" is 'n tipiese verskynsel wat die natural oppervlakstruktuur as bloudruk word gebruik om oppervlaktes van ingenieursmateriaal te ontwerp en te vervaardig. Die binêre mikrostruktuur van lotusoppervlak verleen superhidrofobisiteit, wat goed kan aanpas by omgewingstoestande. In onlangse jare het die superhidrofobiese biomimetiese oppervlaks is omvattend bestudeer as gevolg van die noodsaaklikheid van selfreinigende materiale, mikrovloeistoftoestelle en ander.

Die bio-geïnspireerde superhidrofobiese oppervlaktes word voorberei deur baie metodes volgens fisiese en chemiese beginsels, soos litografie, sjabloonmetode, sublimasie, elektrochemiese metodes, laag-vir-laag metodes, onder-na-bo benadering vir die vervaardiging van nano-skikkings ensovoorts . Navorsers vervaardig egter gewoonlik hidrofobiese films op metaalmateriaal en anorganiese materiaaloppervlaktes met die stabiele chemiese eienskap. Gevolglik word reaktiewe metaal en hul legeringsoppervlaktes selde ondersoek. Magnesium is een van die ligste ingenieursmateriale. Daar word dus verwag dat magnesium en sy legerings in lugvaart-, vliegtuig-, motor- en spoorwegtoepassings gebruik sal word.

’n Hidrofobiese deklaag sal ’n belowende tegnologie wees om oppervlakprestasie te verbeter. Jiang et al.[1] het 'n superhidrofobiese biomimetiese oppervlak op 'n Mg-Li-legering vervaardig deur chemiese ets, gevolg deur onderdompeling en uitgloeiingsprosesse met behulp van fluoroalkylsilaan (FAS) molekules. Net so het Ishizaki et al. [2] het 'n superhidrofobiese oppervlak op 'n magnesiumlegering geskep deur onderdompeling in 'n seriumnitraat waterige oplossing (20 min). Jun et al. [3] het 'n stabiele biomimetiese super-hidrofobiese oppervlak op magnesiumlegering geskep wat deur mikroboogoksidasievoorbehandeling vervaardig is en gevolg deur chemiese modifikasie gebaseer op lotus-effek. Li et al. [4] het magnesium dun films voorberei deur vooroordeel magnetron sputtering.

Superhidrofobiese biomimetiese
[1] Liu KS, Zhang ML, Zhai J, et al. Biogeïnspireerde konstruksie van Mg-Li-legeringsoppervlaktes met stabiele superhidrofobisiteit en verbeterde korrosiebestandheid. Appl Phys Lett, 2008, 92: 183103
[2] Ishizaki T, Saito N. Vinnige vorming van 'n superhidrofobiese oppervlak op 'n magnesiumlegering wat met 'n seriumoksiedfilm bedek is deur 'n eenvoudige onderdompelingsproses by kamertemperatuur en die chemiese stabiliteit daarvan. Langmuir, 2010, 26: 9749–9755
[3]Jun LA, Guo ZG, Fang J, et al. Vervaardiging van superhidrofobiese oppervlak op magnesiumlegering. Chem Lett, 2007, 36: 416–417
[4] Xiang X, Fan GL, Fan J, et al. Poreuse en superparamagnetiese magnesiumferrietfilm vervaardig via 'n voorloperroete. J Alloy Comp, 2010, 499: 30–34.