212 / 2019-03-25 23:33:33

疏水/超疏水图案化表面加工及液滴无损操控研究

全体主题 > 表面工程基础理论、表界面科学

液滴无损操控在高通量药物筛选、分子传感等领域具有极大应用前景，本文分别采用电液束加工和掩模化学氧化并结合低表面能修饰技术在金属基底加工了疏水/超疏水图案化表面，基于所加工表面，进行液滴滚动试验，分析了疏水/超疏水图案化表面液滴的各向同性/异性滚动特性。结果显示，液滴的各向同性/异性滚动阻力受疏水区微结构、宏观形状和尺寸影响，且影响规律可由Furmidge界面液滴滚动阻力模型预测：疏水区微结构越少、表面粗糙度越低，则液滴后退角越小，各向同性滚动阻力越大；疏水区宏观尺寸越大，则液滴-疏水图案界面宽度越大，各向同性滚动阻力越大；疏水区宏观形状是决定各向异性滚动阻力的主要因素，非圆疏水图案上液滴沿各方向滚动时液滴-疏水图案界面宽度不同，则各方向滚动阻力不同。通过控制液滴的各向同性/异性滚动可实现液滴存贮和无损抓取、转移和混合等操控行为。