Étude des surfaces biomimétiques superhydrophobes

Les propriétés de surface des matériaux sont très importantes et les chercheurs essaient toutes sortes de méthodes pour obtenir des surfaces de matériaux avec les propriétés requises. Avec le développement de l'ingénierie bionique, les chercheurs accordent une attention croissante à la surface biologique afin de comprendre comment la nature peut résoudre des problèmes d'ingénierie. Les recherches approfondies sur les surfaces biologiques ont révélé que ces surfaces ont de nombreuses propriétés inhabituelles. Le "lotus-effet" est un phénomène typique que la natural la structure de surface en tant que modèle est utilisée pour concevoir et fabriquer des surfaces de matériaux d'ingénierie. La microstructure binaire de la surface du lotus confère une super-hydrophobicité, qui peut bien s'adapter aux conditions environnementales. Ces dernières années, la surface biomimétique superhydrophobes ont été largement étudiés en raison de la nécessité de matériaux autonettoyants, de dispositifs micro-fluides et autres.

Les surfaces superhydrophobes bio-inspirées sont préparées par de nombreuses méthodes selon des principes physiques et chimiques, telles que la lithographie, la méthode de gabarit, la sublimation, les méthodes électrochimiques, les méthodes couche par couche, l'approche ascendante pour la fabrication de nano-réseaux, etc. . Cependant, les chercheurs fabriquent généralement des films hydrophobes sur des matériaux métalliques et des surfaces de matériaux inorganiques avec la propriété chimique stable. Par conséquent, les métaux réactifs et leurs surfaces d'alliage sont rarement étudiés. Le magnésium est l'un des matériaux d'ingénierie les plus légers. Ainsi, on s'attend à ce que le magnésium et ses alliages soient utilisés dans les applications aérospatiales, aéronautiques, automobiles et ferroviaires.

Un revêtement hydrophobe serait une technologie prometteuse pour améliorer les performances de surface. Jiang et al.[1] ont fabriqué une surface biomimétique super-hydrophobe sur un alliage Mg-Li par gravure chimique, suivie de processus d'immersion et de recuit utilisant des molécules de fluoroalkylsilane (FAS). De même, Ishizaki et al. [2] ont créé une surface super-hydrophobe sur un alliage de magnésium par immersion dans une solution aqueuse de nitrate de cérium (20 min). Jun et al. [3] ont créé une surface super-hydrophobe biomimétique stable sur un alliage de magnésium fabriqué par prétraitement d'oxydation par microarc et suivi d'une modification chimique basée sur l'effet lotus. Li et al. [4] ont préparé des couches minces de magnésium par pulvérisation magnétron polarisée.

Biomimétique superhydrophobe
[1] Liu KS, Zhang ML, Zhai J, et al. Construction bio-inspirée de surfaces en alliages Mg-Li avec une superhydrophobie stable et une résistance à la corrosion améliorée. Appl Phys Lett, 2008, 92 : 183103
[2] Ishizaki T, Saito N. Formation rapide d'une surface superhydrophobe sur un alliage de magnésium recouvert d'un film d'oxyde de cérium par un simple procédé d'immersion à température ambiante et sa stabilité chimique. Langmuir, 2010, 26 : 9749-9755
[3]Jun LA, Guo ZG, Fang J, et al. Fabrication de surface superhydrophobe sur alliage de magnésium. Chem Lett, 2007, 36 : 416-417
[4] Xiang X, Fan GL, Fan J, et al. Film de ferrite de magnésium poreux et superparamagnétique fabriqué par voie précurseur. J Alloy Comp, 2010, 499 : 30-34.