装甲再入超全疏表面

超低表面张力液不浸

一种仿造弹尾虫的双尺度再入结构表面，通过微米级结构提供静态拒液性、纳米级结构作为'装甲'抵抗液体侵入，同时实现极低表面张力液体的排斥与高压耐受，有望将拒液表面推向极端工业环境。

Sun, Pengcheng · Jin, Yuankai · Wu, Chenyang · Song, Chuanhui · Qin, Xuezhi · Niu, Yusheng · Liu, Qiankai · Zhang, Jie · 王钻开 · 郝秀清

Small Methods 2023

参数信息

可排斥表面张力

21 mN m⁻¹

技术优势

高压液体打不进

纳米级再入结构像“装甲”一样密集覆盖在微米结构上，通过产生多级能量壁垒阻止液体侵入，在韦伯数超过 400 的冲击下依然有效。

可扩展制备

该设计采用可扩展的制造工艺，使其能够应用于工业环境中大规模生产的拒液表面。

应用场景

• 仿生拒液表面：提供同时拒液和耐压的双尺度设计思路，可借鉴用于开发新型液体排斥表面。
• 柔性电子器件防护：柔性电子器件在弯曲或受压时易被液体润湿，该表面可耐受高压液体冲击而不被渗透，保护内部电路。
• 微流控器件抗污：微流控通道内壁采用该表面可排斥低表面张力液体，防止残留和污染，同时承受流体压力。
• 航空器防冰：飞机表面暴露于高速气流和过冷水滴冲击，该表面的高压耐受和拒液性可减少冰附着。
• 建筑自清洁涂层：建筑外墙长期承受风雨冲击，该涂层可排斥低表面张力污染物，同时抵抗雨水高压冲刷。