超快激光制备仿生织构研究进展*

织构化可使零件或设备表面实现降低磨损、改变润湿性并提高抗反射性的效果,在医疗、机械、航空和海洋等领域展现出强大活力。为提升织构效果,表面织构技术引入仿生设计,通过在材料表面加工出类似生物表层的微/纳结构以达到特种表面需求。超快激光织构化是目前较为先进且重要的一种织构加工技术,针对超快激光制备仿生织构表面进行系统总结十分必要。对激光加工原理,以及制备耐磨性、润湿性、抗反射性三类特种表面的研究现状进行综述,简述三类织构表面的作用原理、仿生设计与优化。结果表明,超快激光可在材料表面制备出低热源损伤、高表面性能的精细仿生织构,通过仿生自然界中的生物表面结构,织构表面能够实现降低表面摩擦因数,获得超亲/疏水表面以及优异的抗反射性能。但超快激光无法准确烧蚀出所需织构尺寸结构,需要对激光加工进一步研究,将设计与加工紧密联系,构建超快激光织构化体系,实现未来超快激光织构化生产应用。

Research Progress of Ultrafast Laser Fabrication of Biomimetic Textures