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Nano-Micro Letters (2022)14: 97
https://doi.org/10.1007/s40820-022-00840-6
不同重复频率和能量的激光会在PI膜表面生成不同的微纳结构。当重复频率达到或高于100 kHz时,飞秒激光加工PI膜表面的宏观温度才会随功率百分比的增加而显著升高,其样品表面展现出明显的热积累效应。低重复频率低能量处理下的样品(LRLLP)是灰色的,相比之下,高重复频率高能量处理得到的样品(HRHLP)是黑色的。通过设计与构建不同的超疏水-超亲水(SHB-SHL)图案化表面,可以实现水运输,快速构建液滴微阵列和液体容器。
II PI、LRLLP和HRHLP的结构形貌与元素表征
III PI、LRLLP和HRHLP的浸润性测试与分析
通过接触角测量仪,得出PI膜是亲水的,LRLLP是超亲水,而HRHLP具有超疏水性。不同重复频率和能量的飞秒激光可以改变PI表面化学成分和微纳结构形貌,从而实现其表面的特殊浸润性调控。从图3j和3k可以看到,实现可控浸润性的条件是确定合适的重复频率等加工参数。此外,在空气中放置一周后,LRLLP和HRHLP的润湿性几乎不会发生改变。
IV 水运输和快速构建液滴微阵列
图4. 水在超亲水路径上运输的(a)示意图、(b)定性机理;(c)水运输的光学照片和(d)红外图像;(e)快速构建液滴微阵列的示意图;(f)液滴微阵列的光学照片;(g)充满水的超疏水-超亲水图案化表面的光学照片。
IV 具有自愈和高容量特性的液体容器
图5. 液体容器的(a)示意图和(b)构建过程;液体容器的自愈性能测试(c)和高容量特性测试(d);(e)容纳不同体积的油的液体容器的横截面示意图;(f)液体容器所含油的最大高度、环形水壁的高度和水的体积的关系曲线。
银恺
本文第一作者
中南大学 副教授
超快激光微纳制造、功能性材料在能源与环境中的应用。
▍个人简介
▍Email: kaiyin@csu.edu.cn
蒋杰
本文通讯作者
中南大学 副教授
光电功能材料与器件。
▍个人简介
▍Email: jiangjie@csu.edu.cn
李国强
本文通讯作者
西南科技大学 教授
超快激光微纳制造。
▍个人简介
▍Email: guoqli@swust.edu.cn
何军
本文通讯作者
中南大学 教授
超快激光与物质相互作用。
▍个人简介
▍Email: junhe@csu.edu.cn
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