应用 | 一种具有防冰性能的超疏水表面的制备与研究

研究背景

接触角高达173°，滚动角低至4.5°

实验仪器

KRüSS DSA100接触角分析仪

表面形貌

图1. 通过三种不同的处理获得的分层形态的扫描电镜图像：(a)微坑结构表面（样品2）；(b)纳米片结构表面（样品3）；(c)微/纳米分层结构表面（样品4）。

常温和低温下的润湿性测试

。样品3和样品4具有良好的超疏水性，使得水滴很容易从这些表面滚落，这可以用Cassie-Baxter模型来详细解释，说明表面的微观结构在提高超疏水性方面起着关键作用。超疏水纳米分层结构表面（样品4）具有较高的非润湿性，接触角高达约173°，滚动角仅仅为4.5°。与其他单结构表面相比，纳米片-微坑分层结构表面的超疏水性优于任何单结构表面，微尺度和纳米尺度结构的结合明显地捕获了更多的空气，导致在液滴下存在***个由无数空气袋构成的密封空气层。

 图2. FAS-17改性前后4种表面结果

的接触角和滚动角

综上所述，我们结合光刻工艺和化学蚀刻方法，巧妙地设计和制备了***种具有抗冰性能的超疏水分层结构表面。超疏水表面比其他单结构表面具有更强的非润湿性，并且具有优异的防冰性能，防止了过冷水滴的积累。因此，具有微/纳米结构的超疏水表面在航空工业中更具有作为飞机防冰材料的潜力。

(文章来源于仪器网)