研究固体表面上的微液滴的生长聚并行为在防雾/冰/霜、微流体以及喷墨打印和印刷等领域具有重要的理论意义和应用价值。近年来，固体表面液滴的浸润行为的研究取得了长足的进展，但对于微小液滴在固体表面的动态生长与聚并行为的研究尚待深入。

在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的支持下，化学所新材料实验室的科研人员针对固体表面微液滴浸润与可控聚并的动态行为进行了深入研究，取得了系列进展。他们以微水滴为液体介质，研究了微水滴对表面浸润性的影响 (Appl. Phys. Lett.2011, 98, 093118），表面微观结构与浸润性对微液滴的形成与凝固的影响(Soft Matter 2010, 6, 2396-2399; Langmuir, 2012, 28, 10749-10754; Soft Matter 2012, 8, 8285-8288），并设计出超疏微水滴的材料(Soft Matter 2011, 7, 3993-4000; Soft Matter 2012, 8, 2690-2683;Chem. Commun. 2013, 49, 4516-4518）。研究成果曾被英国《New Scientist》杂志作为亮点报道（21 May 2010, issue 2761)

在此研究基础上，研究人员通过控制材料表面微结构与化学组成,制备了一种具有微纳复合多级结构的多孔表面：孔内吸附亲水性材料，孔表面经疏水化处理后具有超疏水性。这种表面可以有效地控制微液滴在表面上的位置、微液滴在表面上的浸润性转变以及聚并融合行为，并建立了微液滴在表面的浸润性转变的理论模型，为调控表面微液滴行为提供了材料设计的依据。该研究结果发表在近日出版的Adv. Mater.(2013, 25, 2291-2295)上。

 

微纳复合多级多孔超疏水/亲水表面微水滴行为

 

绿色印刷重点实验室

2013年5月7日