一种材料超疏水表面的制备方法及其应用

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1、万方数据一种材料超疏水表面的制备方法及其应用／宣仲义等·379·一种材料超疏水表面的制备方法及其应用宣仲义，杨志强，翁孟超(浙江师范大学职业技术学院。金华321019)摘要首先介绍了超疏水表面的重要应用，对超疏水表面结构进行了定义，并列举了几种制备超疏水表面的方法。详细介绍了利用复制模塑法制备超疏水表面的工艺过程，通过样品的扫描电镜照片分析了该工艺的优点以及工艺参数对样品表面微造型的影响。水滴在方形柱和平行光栅这两种PDMS微结构表面上的接触角分别为(t54．6士0．7)。和(160．2土1．9)。，滚动角分别为6。和3。，达到超疏水标

2、准。最后介绍了复制模塑法在制备超疏水表面、生物抗粘附研究及细胞分选过程中的应用，展望了其广阔的发展前景。关键词超疏水表面复制模塑法PDMS细胞粘附细胞分选FabricatingMethodofSuperhydrophobicSurfacesandItsApplicationXUANZhongyi，YANGZhiqiang，WENGMengchao(VocationalandTechnicalCollege，ZhejiangNormalUniversity，Jinhua321019)AbstractTheimportantapplicat

3、ionanddefinitionofsuperhydrophobicsurfacesareintroducedandseveralfabricatingmethodsofitarediscussed．Thefabricatingprocessofsuperhydrophobicsurfacesbyreplicamolding(REM)isdetailedlyexpatiated，andtheadvantageandtheinfluenceofprocessparametersofthismethodonsampleareanalyzed

4、byscanningelectronmicroscope(SEM)images．ThecontactanglesofwaterdropletonthePDMSsquarepillarssurfaceandparallelgratingsurfaceare(154．6士0．7)。and(160．2士1．9)。respectivelyandtheslidinganglearenotlargerthan6。and3。respectively。whichattaintOthestandardofsuperhydrophobicity．Theap

5、plicationofREMinsuperhydropho—bicsurfaces。bloodplateletadhesionandcellsortingisintroducedandit’Sprospectedthatitwillbewidelyusedinfu—ture．Keywordssuperhydmphobicsurfaces，replicamolding，PDMS，celladhesion，cellsorting0引言自然界中生物体的许多功能都是通过表面功能结构(精细的表面拓扑结构、多尺度的阶层组织结构)来实现的，如荷叶的微

6、纳双层乳突结构，使荷叶表面具有良好的超疏水性能；水黾腿的刚毛微纳分级结构，使其能在水面上快速移动和跳跃。具有超疏水性能的表面引起了人们的极大关注，这种材料在工农业生产和人们的日常生活中都有着极其广阔的应用前景[1]，如用于建筑物、汽车外表面的疏水、自清洁，天线、电瓷绝缘体的防污染以及微流体技术等多个方面。它在生物工程领域也有着大量的应用，如用作生物传感器研究细胞的粘附行为，控制细胞的定向移动等，因此研究制备超疏水表面具有重要的意义。所谓超疏水表面一般是指与水的静态接触角大于150。，而滚动角小于10。的表面[2~5]。接触角是衡量表面疏

7、水性的主要标准之一。判断一个表面的疏水效果，除了考察其静态接触角的大小，更要考察其动态过程，滚动角就是评价表面疏水性能的另一个重要指标。滚动角[2]定义为前进接触角(简称前进角，良)与后退接触角(简称后退角，保)之差，滚动角的大小也代表了一个固体表面的滞后现象。一个真正意义上的超疏水表面应该既具有较大的静态接触角又具有较小的滚动角。目前，制备超疏水表面的方法有很多，如升华法嘲、激光刻蚀法‘"、溶胶一凝胶法‘83以及相分离法‘91等。软刻蚀技术是20世纪90年代末出现的一类新的微图形复制技术[10]，它用弹性模板代替了光刻中使用的硬模板，

8、使柔性基底的制作成为可能。复制模塑法(I冱M)便是软刻蚀技术中的一种，与以往的制备技术相比，它工艺简单，精度高，制备的结构可控，弥补了其它制备方法的不足。本文介绍了复制模塑法制备方形柱结构和平行光栅结构超疏