红宝石球探针激光微结构

接触角128°

通过皮秒激光仿生微结构加工，在曲面红宝石探针上实现疏水抗粘附，减少精密测量中的粘着磨损。

Xiao-Hong, Zhang · Zhicheng, Xu · Wen, Dongdong · 石照耀 · Ziyi, Zhou · Wentao, Rong · 79516371 · Ibrahim, Ahmed Mohamed Mahmoud

Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 2026

参数信息

接触角

128 °

激光功率

8 W

扫描速度

50 mm/s

技术优势

接触角可达128°

六边形图案和激光诱导的次级周期织构提高了局部粗糙度，帮助稳定Cassie-Baxter润湿状态，从而显著疏水。

均匀微结构可重复制备

中等激光功率（8 W）和扫描速度（50 mm/s）下能得到均匀微结构；过高能量反而损伤表面，因此工艺窗口明确。

曲面加工无需复杂调整

引入离焦补偿，使激光微结构能够直接在球面上加工，不需要专用夹具或预先平面化。

应用场景

• 精密测量探针：减少粘着磨损，降低清洁频率，提高测量稳定性。
• 微流控疏水表面：提供一种在曲面上实现疏水微结构的工艺，可用于微流控部件防液滴粘附。
• 仿生防粘附表面：蜂窝状仿生图案减少接触粘附，可用于需要防粘的场景。
• 耐磨陶瓷部件：红宝石即氧化铝陶瓷，表面微结构可改善其耐磨损性能。