| 从自然到仿生的超疏水表面的微观结构 |
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| 引用本文： | 叶霞,周明,李健,刘会霞,袁润,杨海峰,李保家,蔡兰.从自然到仿生的超疏水表面的微观结构[J].纳米技术与精密工程,2009,7(5):381-386. |
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| 作者姓名： | 叶霞 周明 李健 刘会霞 袁润 杨海峰 李保家 蔡兰 |
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| 作者单位： | 1. 江苏大学光子制造科学技术中心,镇江,212013;江苏技术师范学院机械工程学院,常州,213015
2. 江苏大学光子制造科学技术中心,镇江,212013 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金重点资助项目，教育部新世纪优秀人才支持计划资助项目，江苏省创新学术人才基金资助项目，江苏省重点实验摩开放基金资助项目，常州市科技攻关项目 |
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| 摘 要： | 利用体视显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、接触角测量仪对蝴蝶翅膀和蝉翼表面的微细结构及疏水性能进行研究发现:蝴蝶翅膀表面的微米级孔穴和蝉翼表面的纳米阶层柱状结构,是其表面具有超疏水特性的根本原因.受此启发,用激光直写法和软刻蚀法制备出微米级周期排列的方柱、方孔微结构,测量其表面静态接触角分别为151.4°和121.7°.实验结果表明,周期排列的方柱和方孔微结构增强了固体表面的疏水性,且微结构的形态对润湿性能有很大的影响.用经典润湿理论对实验结果进行理论分析发现,Cassie理论与Wenzel理论分别适用于不同程度润湿性能的疏水微结构表面,且微结构的参数影响其表面的润湿性能.
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| 关 键 词： | 昆虫翅膀 仿生 微结构 超疏水性 |
Microstructure of Superhydrophobic Surfaces from Natural to Artificial |
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| YE Xia,ZHOU Ming,LI Jian,LIU Hui-xia,YUAN Run,YANG Hai-feng,LI Bao-jia,CAI Lan.Microstructure of Superhydrophobic Surfaces from Natural to Artificial[J].Nanotechnology and Precision Engineering,2009,7(5):381-386. |
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| Authors: | YE Xia ZHOU Ming LI Jian LIU Hui-xia YUAN Run YANG Hai-feng LI Bao-jia CAI Lan |
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| Affiliation: | YE Xia1,2,ZHOU Ming1,LI Jian1,LIU Hui-xia1,YUAN Run1,YANG Hai-feng1,LI Bao-jia1,CAI Lan1(1.Center for Photon Manufacturing Science and Technology,Jiangsu University,Zhenjiang 212013,China,2.School of Mechanical Engineering,Jiangsu Teachers University of Technology,Changzhou 213015,China) |
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| Abstract: | The non-smooth geometric microstructure and hydrophobicity of the surface of two insects' wings were studied with stereoscopic microscope,scanning electronic microscope(SEM) and the interface contact angle measurement.Observation results show that the micro cavities on the wings of butterfly and the hierarchical nanostructure on the wings of cicada are the fundamental causes for the superhydrophobicity of the wing surfaces.Inspired by this,regular arrays of micropillars and microgrooves were fabricated usin... |
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| Keywords: | wings of insect bionic microstructure superhydrophobicity |
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