一种仿生超铺展表面及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种仿生超铺展表面及其制备方法，属于超亲水材料技术领域，表面上具有微米凸起结构，且这种凸起是以蜂窝结构的方式紧密排列在表面上，所述的凸起结构的底面为边数不小于6的多边形，随着边数的增加，最终成为圆形；所述的凸起结构从底部到顶部结构截面直径逐渐缩小，即两相邻凸起间距从底部到顶部逐渐增大。本发明专利技术是受天然芦莉草叶片上的微观结构的启发，将复杂的天然植物表面优化成为简单的结构并进行人工表面的制备；得到的表面具有更加优异的超铺展性能，兼具超快的铺展速度和超大的铺展面积。本发明专利技术的仿生超铺展表面可以使表面上的液体快速的蒸发，对表面具有非常显著的降温效果，可以用于电子设备的散热系统中。中。

【技术实现步骤摘要】
一种仿生超铺展表面及其制备方法


[0001]本专利技术属于超亲水材料
，具体涉及一种仿生超铺展表面及其制备方法。

技术介绍

[0002]超亲水表面作为一种特殊浸润性表面，普遍存在于自然界、日常生活和工业过程中，是必不可少的，如植物通道中水/无机盐的定向输送、农药在叶片上的喷洒、地下原油的开采等。在超亲水表面的研究过程中，人们通过在表面上引入更为复杂的结构，将液体在表面的铺展速率进一步提高，铺展面积进一步增大，从而制备出了超铺展表面，可以广泛应用在喷墨打印，生物医学分析，电子器件冷却，海水淡化，石油回收等方面。引入纳米多孔结构：用二氧化钛溶胶在硅片与玻璃片基底上修饰上纳米二氧化钛颗粒，使表面具有超铺展性能，滴加少量的水，也可以使表面上具有一层均匀的水膜，具有导电性，可应用于图纹打印（Advanced Functional Materials, 2016, 26, 9017
‑
9017.）。引入微纳复合结构：田野等报道了一种仿动物眼角膜的超铺展表面，在这种表面上具有微米通道与纳米线的复合结构，使得2微升的水可以铺展到23.7本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种仿生超铺展表面，其特征在，所述的表面上具有微米凸起结构，且这种凸起结构是以蜂窝结构的方式规整排列在表面上；所述的凸起结构的底面为边数不小于6的多边形，随着边数的增加，最终成为圆形；所述的凸起结构从底部到顶部结构截面直径逐渐缩小，即两相邻凸起间距从底部到顶部逐渐增大。2.根据权利要求1所述的仿生超铺展表面，其特征在于，所述的凸起结构底部形状外接圆直径范围为1~500μm，所述微米凸起结构的底部边缘间距不大于底部结构外接圆直径的1/4，凸起结构底部形状外接圆直径与凸起结构高度的比值范围为1/3~3。3.根据权利要求1所述的仿生超铺展表面，其特征在于，所述表面的材料为本征接触角小于等于60
°
的材料或经过亲水改性将接触角降低到60
°
以下的材料。4.根据权利要求3所述的仿生超铺展表面，其特征在于，所述本征接触角小于等于60
°
的材料为聚乙烯醇、聚酰胺或金属铝；所述经过亲水改性将接触角降低到60
°
以下的材料为聚氨酯、聚二甲基硅氧烷或聚苯乙烯。5.根据权利要求1至4任一所述的仿生超铺展表面，其特征在于，所述的微米凸起结构上还具有次级结构，所述次级结构为微米阶梯状结构、纳米小...

【专利技术属性】
技术研发人员：鞠婕，刘岚，王静生，罗玉琼，高鑫雨，焦俊荣，
申请(专利权)人：河南大学，
类型：发明
国别省市：