| NIR驱动MWCNT修饰的超滑PI光热响应膜表面液滴定向输运 |
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| 引用本文： | 钱晨露,陈召川,李强,陈雪梅.NIR驱动MWCNT修饰的超滑PI光热响应膜表面液滴定向输运[J].表面技术,2021,50(10):48-56. |
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| 作者姓名： | 钱晨露 陈召川 李强 陈雪梅 |
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| 作者单位： | 南京理工大学 能源与动力工程学院 电子设备热控制工信部重点实验室,南京 210094 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(51706100);江苏省自然科学基金(BK20180477);中央高校基本科研业务费专项资金资助(30918011205) |
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| 摘 要： | 目的 制备多壁碳纳米管(MWCNT)修饰的超滑聚酰亚胺(PI)光热响应膜表面,实现近红外光(NIR)驱动液滴定向输运.方法 基于静电纺丝结合喷涂法制备MWCNT修饰的超滑PI光热响应膜表面,分别通过扫描电子显微镜、接触角测量仪、红外热成像仪表征样品的微观形貌、润湿特性及光热特性,分析液滴大小与润滑油黏度对液滴定向输运的影响规律,研究NIR驱动液滴在MWCNT修饰的超滑PI光热响应膜表面定向输运的作用机理.结果 MWCNT修饰PI膜表面的疏水性提高,液滴静态接触角从115°增大至160°.NIR连续照射MWCNT修饰的超滑PI光热响应膜表面90 s,表面温度的最大上升速率为42.6℃/s,表面最大温度达到123.6℃.通过NIR照射超滑PI纳米纤维膜表面,表面局部温度上升,产生润湿梯度力,驱动液滴在表面定向输运.液滴定向输运与润湿梯度力及粘滞阻力有关.超滑PI光热响应膜表面的润滑油黏度相同时,液滴体积越小,粘滞阻力越小,液滴定向输运的速度越快.5μL液滴在润滑油黏度为0.65 mm2/s的超滑PI光热响应膜表面的运动速度最大,运动速度为1.64 mm/s.液滴体积相同时,超滑PI光热响应膜表面的润滑油黏度越大,液滴受到的润湿梯度力越小.5μL液滴在润滑油黏度为100 mm2/s的超滑PI光热响应膜表面的润湿梯度力Fwet-grad最小,润湿梯度力为6.39×10?6 N.结论 MWCNT修饰的超滑PI光热响应膜表面具有良好的光热效应,NIR可精准驱动单液滴及多液滴在表面的定向输运.
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| 关 键 词： | 多壁碳纳米管 光热响应 液滴 超滑表面 定向输运 近红外光 聚酰亚胺 |
| 收稿时间： | 2021/6/29 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2021/8/13 0:00:00 |
NIR-Induced Directional Droplet Transport on MWCNT-modified Ultra-slippery PI Photothermal Responsive Membrane Surface |
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| QIAN Chen-lu,CHEN Zhao-chuan,LI Qiang,CHEN Xue-mei.NIR-Induced Directional Droplet Transport on MWCNT-modified Ultra-slippery PI Photothermal Responsive Membrane Surface[J].Surface Technology,2021,50(10):48-56. |
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| Authors: | QIAN Chen-lu CHEN Zhao-chuan LI Qiang CHEN Xue-mei |
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| Affiliation: | MIIT Key Laboratory of Thermal Control of Electronic Equipment, School of Energy and Power Engineering, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | MWCNT photothermal responsive droplet slippery directional transport NIR PI |
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