近红外响应微胶囊智能表面

双机制可逆润湿切换

一种通过微胶囊控制表面化学和形状记忆聚合物控制微结构，双机制实现可逆润湿切换的智能表面。

Hou, Yacong · 翁鼎 · 张峥 · 余亚东 · 陈磊 · 汪家道

Langmuir 2023

参数信息

表面化学控制循环次数

19 次

微结构控制循环次数

16 次

润湿状态数量

4

技术优势

润湿状态可逆切换

通过加热、按压、近红外照射和氧等离子体处理，可以在至少四种润湿状态间可逆切换，实现精确控制。

重复性优异

表面化学和微结构控制分别可重复至少19和16次，优于其他智能表面。

疏水组分受保护

微胶囊壳层防止氟化硅烷水解和蒸发，确保润湿性可循环。

恶劣环境稳定

由于SMPU的稳定性和微胶囊的保护，表面在恶劣环境下保持性能。

应用场景

• 自清洁表面：利用润湿性切换实现液滴滚动带走灰尘，无需外力清洗。
• 微流控液体操控：通过图案化润湿性实现液滴定向运输，可用于微流控芯片中的无泵液体操控。
• 智能响应织物：将表面涂覆于织物上，可响应近红外或温度变化调节亲疏水性，实现智能透湿或防污。
• 摩擦系数控制涂层：通过切换表面润湿状态改变固液界面相互作用，从而调控摩擦系数。