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使用体视显微镜、扫描电子显微镜、傅立叶红外光谱仪和视频光学接触角测量仪,研究了4种蝗虫(黄胫小车蝗Oedaleus infernalis、异翅负蝗Atractomorpha heteroptera、花胫绿纹蝗Aiolopus tamulus、中华稻蝗Oxya chinensis)翅表面的微观结构、化学成分及疏水性,建立了蝗虫翅表面的微观结构疏水模型,分析了蝗虫翅表面疏水耦合机理。结果表明,蝗虫翅表面具有规则排列的微米级柱状乳突结构,乳突直径为1.6～2.3μm,高为2.3～3.2μm,间距为6.8～7.6μm。翅表面为长链烃类、脂肪酸酯和脂肪酸醇构成的蜡质层,是天然疏水表面,具有较强疏水性(接触角为139.0°～150.4°)。液滴与翅表面呈复合接触,符合Cassie方程。翅表面的高疏水性是微米级粗糙结构(结构耦元)与蜡质晶体(材料耦元)协同作用的结果。 相似文献
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使用视频光学接触角测量仪和扫描电子显微镜研究了甲醇/水混合溶液在蝴蝶翅表面的润湿行为,根据Cassie方程分析了甲醇对蝴蝶翅表面的润湿机理。结果表明,蝴蝶翅表面具有较强的疏水性(蒸馏水接触角为134.0°～159.2°)和疏甲醇性(45%甲醇溶液接触角为91.3°～128.5°)。甲醇溶液在32种蝴蝶翅表面润湿和铺展的临界体积分数分别为50%和70%。在黄钩蛱蝶(Polygonia c-aureum)翅表面,当甲醇体积分数<45%时,液滴在纳米级结构上的体相力大于表面力,液体填满纳米级缝隙,而在微米级结构上体相力小于表面力,液滴由微米级结构支撑,翅表面不发生润湿;当45%≤甲醇体积分数<65%时,液滴在纳/微米级结构上的体相力均大于表面力,液滴塌陷;当甲醇体积分数≥65%时,翅表面发生润湿,由复合接触转为湿接触。 相似文献
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