研究目的
研究表面化学和微观结构对固体表面液体金属(LM)润湿性的影响,并建立赋予任何材料卓越抗LM性能的原理。
研究成果
表面微观结构在实现超金属疏液性方面起着至关重要的作用,且与表面化学性质无关。这一原理可加速液态金属材料在柔性电路和液体机器人领域的应用。
研究不足
该研究聚焦于硅和聚二甲基硅氧烷基底;其对其他材料的适用性尚需进一步探究。微结构尺度对超金属疏水性的影响尚未得到充分研究。
1:实验设计与方法选择:
采用飞秒激光(fsL)加工技术在硅(Si)和聚二甲基硅氧烷(PDMS)表面制备微/纳结构。
2:样品选择与数据来源:
选取硅和PDMS作为基底材料,因其具有相反的润湿性。
3:实验设备与材料清单:
包括飞秒激光(脉宽50 fs,中心波长800 nm,重复频率1 kHz)、扫描电子显微镜(FlexSEM-1000)、接触角测量仪(JC2000D)以及微机电天平系统(Data-Physics DCAT 11)。
4:0)、接触角测量仪(JC2000D)以及微机电天平系统(Data-Physics DCAT 11)。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:利用飞秒激光烧蚀硅和PDMS表面,随后进行化学改性(硅表面氟烷基硅烷改性,PDMS表面氧等离子体处理)。
5:数据分析方法:
测量水接触角(WCA)、金属接触角(MCA)以及液态金属液滴与基底间的粘附力。
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获取完整内容-
femtosecond laser
50 fs, 800 nm, 1 KHz
Ablating materials to create micro/nanoscale structures
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SEM
FlexSEM-1000
Characterizing the morphology of the fsL-ablated sample surfaces
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contact-angle meter
JC2000D
Measuring the wettabilities (WCA and MCA) of water and LM droplets
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microelectromechanical balance system
Data-Physics DCAT 11
Investigating the adhesive force between solid substrates and LM droplet
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