Summary
Gladde oppervlakken bieden een nieuwe manier op te lossen het probleem van de hechting. Dit protocol wordt beschreven hoe het fabriceren van gladde oppervlakken bij hoge temperaturen. De resultaten tonen aan dat de gladde oppervlakken anti-bedplassen voor vloeistoffen en een opmerkelijk effect van het Anti-adhesie op weke bij hoge temperaturen toonde.
Abstract
Anti-adhesie oppervlakken met hoge-temperatuur weerstand hebben een brede toepassing potentieel in elektrochirurgische instrumenten, motoren en pijpleidingen. Een typische superhydrophobic oppervlak van de anti-bedplassen niet gemakkelijk bij blootstelling aan een hoge-temperatuur-vloeistof. Onlangs, Nepenthes-geïnspireerd gladde oppervlakken aangetoond een nieuwe manier op te lossen het probleem van de hechting. Een smeermiddel laag op het gladde oppervlak kan fungeren als een beveiligingsbarrière tussen de afgeslagen materialen en de oppervlakte structuur. De gladde oppervlakken in eerdere studies toonde echter zelden weerstand tegen hoge temperaturen. Hier beschrijven we een protocol voor de bereiding van gladde oppervlakken met hoge-temperatuur-weerstand. Een fotolithografie-bijgewoonde methode werd gebruikt om het fabriceren van pijler structuren op roestvast staal. Door functionalizing van het oppervlak met zoutoplossing, een glad oppervlak opgesteld door siliconenolie toe te voegen. Grootte van de eigenschap van de anti-bedplassen voor water, in het bereid glad oppervlak wordt gehandhaafd, zelfs wanneer het oppervlak werd verwarmd tot 300 ° C. Het gladde oppervlak tentoongesteld ook grote anti-adhesie effecten op weke bij hoge temperaturen. Dit soort gladde oppervlak op roestvast staal heeft toepassingen in medische meetapparatuur, mechanische apparatuur, etc.
Introduction
Anti-adhesie oppervlakken bij hoge temperaturen voor gebruik met vloeistoffen en zachte weefsels hebben belangstelling ontvangen vanwege hun uitgebreide toepassing potentieel in elektrochirurgische instrumenten, motoren, pijpleidingen e.d. 1 , 2 , 3 , 4. Bioinspired oppervlakken, met name superhydrophobic oppervlakken, zijn de ideale keuze beschouwd omwille van hun uitstekende anti-bevochtiging capaciteiten en zelfreinigend eigenschappen5. In superhydrophobic oppervlakken, moet de anti-bevochtiging capaciteit worden toegeschreven aan de vergrendelde lucht in de oppervlakte structuur. De superhydrophobic staat is echter instabiel omdat het in de Cassie-Baxter staat6,7. Ook bij hoge temperaturen, kan de anti-bedplassen voor vloeibare druppeltjes mislukken als gevolg van de overgang van de bevochtiging-staat van de Cassie-Baxter naar de Wenzel staat8. Deze overgang bevochtiging wordt veroorzaakt door kleine vloeibare druppel bedplassen in de structuren, wat resulteert in het falen om te vergrendelen van de lucht in de plaats.
Onlangs, geïnspireerd door de gladde eigenschappen van de peritome van de werper plant, Nepenthes, Wong et al. rapporteerde een concept voor de bouw van gladde oppervlakken door infusie van een smeermiddel in de oppervlakte structuren9,10 ,11. Als gevolg van de capillaire werking, kunnen de structuren het smeermiddel stevig op zijn plaats, net als in de vergrendelde air zak op superhydrophobic oppervlakken houden. Dus, het smeermiddel en oppervlakte structuren kunnen vormen een stabiel oppervlak van solid/vloeistof. Wanneer het smeermiddel een preferentiële affiniteit voor de oppervlaktestructuur heeft, de vloeibare druppel op het samengestelde oppervlak gemakkelijk, met slechts een zeer laag contacthoek hysteresis kan schuiven (bijvoorbeeld ~ 2 °)12. Dit glijmiddel laag maakt het ook mogelijk het oppervlak dat opmerkelijk anti-bevochtiging mogelijkheden13, waaruit blijkt groot potentieel voor medische hulpmiddelen14,15. Echter de vorige studies op gladde oppervlakken voornamelijk gericht op de voorbereiding voor toepassing op kamertemperatuur of lage temperaturen. Er zijn weinig studies over de voorbereiding van gladde oppervlakken met hoge-temperatuur-weerstand. Zhang et al. blijkt bijvoorbeeld dat de snelle verdamping van smeermiddel snel het mislukken van de gladde eigenschap op zelfs iets hoge temperaturen16 veroorzaakt.
Gladde oppervlakken met hoge-temperatuur weerstand kunnen verbreden de toepassing potentiële; bijvoorbeeld, ze bruikbaar als vloeibare belemmeringen te verminderen van weke delen hechting op elektrochirurgische instrument tips. Tijdens de operatie, ernstige weke hechting treedt op vanwege de hoge temperatuur van de elektrochirurgische instrument tips. Het zachte weefsel kan worden verkoold, waardoor het zich houden aan het uiteinde van de instrument, die vervolgens de tranen van het zachte weefsel rond de tip17,18,19. Het zelfklevend zachte weefsel op het uiteinde van de elektrochirurgische instrument negatief beïnvloedt de werking en ook het falen van hemostase19,20veroorzaken. Deze effecten worden aanzienlijk Volksgeschiedenis gezondheid en economisch belang schaden. Oplossen van het probleem van de weke delen wrijvingscoëfficiënt elektrochirurgische instrumenten is daarom zeer urgent. In feite, bieden gladde oppervlakken een kans om dit probleem op te lossen.
Hier presenteren we een protocol om gladde oppervlakken beschikbaar bij hoge temperaturen. Roestvast staal werd gekozen als materiaal van het oppervlak vanwege haar hoge-temperatuur-weerstand. Roestvast staal werd door chemische etsen fotolithografie-bijgewoonde geruwd. Vervolgens was het oppervlak met een biocompatibel materiaal, zoute octadecyltrichlorosilane (OTS)21,22,23,24matiemaatschappij. Een glad oppervlak opgesteld door siliconenolie toe te voegen. Deze materialen ingeschakeld het gladde oppervlak om weerstand tegen hoge temperaturen. De eigenschap van de anti-bedplassen bij hoge temperaturen en de effecten van de Anti-adhesie op weke delen werden onderzocht. De resultaten tonen de mogelijkheden voor het gebruik van gladde oppervlakken op te lossen het probleem van de Anti-adhesie bij hoge temperaturen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. fotolithografie op roestvast staal
- De photomask met behulp van een mechanische tekening software ontwerpen en fabriceren van het ontwerp door de indiening daarvan bij een photomask printer4.
- Wash de roestvrij staal (316 SS; lengthx width: 4 cm x 4 cm, dikte: 1 mm) door het spoelen in logen (50 g/L NaOH en 40 g/L Na2CO3) bij kamertemperatuur gedurende 15 minuten te verwijderen olie contaminanten.
- Grondig schoon het roestvast staal door het uitvoeren van de ultrasone reiniging in een ultrasoon schoonmaak machine (werkende frequentie: 40 KHz ultrasoon vermogen: 500 W). Spoel het sequentieel met gedeïoniseerd water, n-hexaan, aceton en ethanol voor elke 10 min.
- Droog het roestvast staal door het plaatsen op een hete plaat bij 150 ° C gedurende 30 min. beveiligen het roestvast staal door bedekken met een vel aluminiumfolie (Al).
- Plaats het roestvast staal in het midden van een rotatie-coater. Gebruik een druppelaar te deponeren positieve fotoresist (ongeveer 1 mL) op roestvast staal, vanuit het midden naar de rand, totdat de fotoresist volledig het roestvast staal bedekt. Vermijd luchtbel vorming in de fotoresist.
- Uitvoeren van de spin-coating, eerst met een snelheid van 700 rpm/min voor 6 s, om te beginnen met de spin-cyclus, en dan met een snelheid van 1500 rpm/min voor 15 s, tot gelijkmatig de fotoresist.
- Laat het vacuüm ventiel en ophalen van het roestvast staal met behulp van een pincet. Plaats het roestvrij staal op een hete plaat bij 120 ° C gedurende 2 min bakken de fotoresist.
- Plaats het roestvast staal op het vacuüm ventiel van een fotolithografie machine. Stel de blootstellingstijd van de fotolithografie machine tot en met 25 s.
Nota: Hier, de fotolithografie machine is een contact aligner met een ultraviolet (UV) licht golflengte van 254 nm en een lichtsterkte van 13 mW/cm2. - Laat het roestvast staal en plaatst u deze in de oplossing van de ontwikkelaar voor 1 min de fotoresist verwijderen zonder blootstelling aan het UV-licht. Verwijderen van het roestvast staal van de oplossing van de ontwikkelaar, wassen met gedeïoniseerd water en droog het onder N2 gas.
- Plaats het roestvrij staal op een hete plaat om te bakken bij 120 ° C gedurende 2 minuten.
- Gebruik een rechtop Microscoop met vergroting 100 x te observeren van het oppervlak van het roestvast staal te inspecteren de verkregen fotoresist textuur.
2. chemische etsen van roestvrij staal
- Voorbereiden van een chemische stof etsen oplossing met een volume van 200 mL (400 g/L FeCl3, 20 g/L fosforzuur en 100 g/L-zoutzuur) in een bekerglas van 500 mL.
- Plaats het roestvast staal met fotoresist textuur in de chemische oplossing gedurende 10 minuten. Laat niet de roestvrij stalen stukken aan het contact met elkaar opnemen. Plaats een maximum van vier roestvrij staal stukken tegelijk.
- Neem uit het chemisch geëtst roestvast staal met pincet, wassen van de stukken met gedeïoniseerd water voor 1 min en droog ze met N2 gas.
- Verwijder de textuur fotoresist door dompelen de RVS in aceton voor het ultrasoon reinigen gedurende 5 minuten. Vervolgens droog chemisch geëtst roestvast staal met N2 gas.
3. OTS zelf-assemblage op chemisch geëtst roestvast staal
- Het chemisch geëtst roestvast staal met een gestage stroom van gedeïoniseerd water schoon, droog het met N2 gas en plaats deze op een hete plaat bij 100 ° C gedurende 30 minuten om volledig droog het oppervlak.
- Hydroxylate het chemisch geëtst roestvast staal met een O2 plasma behandeling in een RF plasma-machine, met een RF vermogen van 100 W voor 10 min, een druk systeem van 100 mbar en een debiet van 20 sccm.
- Bereiden 1 mM OTS oplossing in watervrij tolueen in een bekerglas. Droog het bekerglas grondig voor de bereiding van de oplossing.
- Spoel het chemisch geëtst roestvast staal met de OTS oplossing voor 4 uur bij kamertemperatuur. Plaats het bekerglas in een verzegelde zak. Laat niet de roestvrij staal stukken te contact met elkaar opnemen.
- Verwijderen van roestvast staal, schoon met watervrij tolueen door het uitvoeren van de ultrasone reiniging voor 10 min en droog het met N2 gas.
4. glad oppervlaktevoorbereiding
- Storten van ongeveer 10 mL/cm2 siliconenolie (viscositeit: 350 cst; oppervlaktespanning: 21.1 mN/m) op de OTS-gecoat, chemisch geëtst roestvrij staal met behulp van een druppelaar.
- Gebruik een optische stereomicroscoop om het observeren van het proces van de bevochtiging van de siliconenolie op het oppervlak van roestvast staal (vergroting van 10 x).
- Verwijder de overtollige siliconenolie door het plaatsen van het roestvrij staal in een verticale positie gedurende 1 uur.
5. onderzoek naar Water glijden gedrag op gladde oppervlakken
- Een 4-µL water droplet storten op het gladde oppervlak. Plaats van het roestvrij staal onder een optische Microscoop en het substraat kantelen door ~ 2°.
- Visualiseer de water droplet glijdend op het gladde oppervlak bij een lage vergroting (50 x) om te controleren dat het gladde oppervlak de makkelijk glijdende eigenschap heeft.
6. analyse van anti-bedplassen op het gladde oppervlak bij hoge temperaturen
- Plaats het roestvast staal met een glad oppervlak op een hete plaat met pincet. Stel de verwarmingsplaat bij verschillende hoge temperaturen (dat wil zeggen, 200 ° C, 250 ° C en 300 ° C) voor het analyseren van het gedrag van de anti-bedplassen bij verschillende temperaturen.
Opmerking: Raak niet rechtstreeks aan de hoge-temperatuur-roestvrij staal met handen. - Gebruik een micro-spuit te storten van een 10-µL water druppel op het gladde oppervlak.
Opmerking: Voordat de druppel water daalt, moet de temperatuur van het gladde oppervlak evenwicht bereiken. - Gebruik een high-speed camera wilt opnemen van het verkeer van de druppel water met een beeldsnelheid van 500 Hz.
- Los van de camera op een statief en direct van de lens van de camera naar het roestvast staal. Pas de focus van de camera om een beeld van de druppel helder water te krijgen. Het opnemen van het verkeer van de druppel water op het oppervlak van roestvast staal door het indrukken van de startknop van de camera. Druk op de knop einde van de camera wanneer de druppel waterglijbanen off het roestvast staal te voltooien van de opname.
7. analyse van de gevolgen van de Anti-adhesie van het gladde oppervlak op weke delen
- Gebruik een manipulator, een dynamometer, een kookplaat en een stationaire armatuur instellen een hechting kracht meting platform4, zoals weergegeven in Figuur 3a.
- Plaats het testoppervlak op de hete plaat. Gebruik een klem om op te lossen van het roestvast staal op de plaat. Het testoppervlak tot een bepaalde hoge temperatuur verhit (b.v., 300 ° C).
Opmerking: Het testoppervlak moet nauw contact op met de hete plaat om ervoor te zorgen efficiënte warmte transport naar het gladde oppervlak. - De rollenbank tot de manipulator vast te stellen. Sluit de tabel van een cilinder (diameter: 2 cm) met een hoofd van de kracht om op te treden als een weke delen vast platform.
- Bevestigen van de weke delen (bijvoorbeeld kipfilet; lengte: 5 cm, breedte: 2 cm, dikte: 3 mm) op de tafel van de cilinder met behulp van een dunne draad. Zorg ervoor dat het oppervlak van de weke delen ongeveer zelfs.
- Het zachte weefsel op het testoppervlak met een snelheid van 1 mm/s laden totdat de rollenbank een bepaalde maximale kracht (bijvoorbeeld, 4.5 N) tot door het draaien van de knop van de beweging van de manipulator. Dan laden de weke delen met dezelfde snelheid.
- Een computer aansluiten op de rollenbank met behulp van een transmissielijn van gegevens en het opnemen van de realtime kracht tussen het zachte weefsel en het testoppervlak.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Het gladde oppervlak werd voorbereid door siliconenolie toe te voegen aan OTS-gecoat, chemisch geëtst roestvrij staal. Als gevolg van hun soortgelijke chemische eigenschappen, was het oppervlak volledig bevochtigd met siliconenolie. Het proces van bedplassen is weergegeven in Figuur 1a. De rode stippellijn vormt de bevochtiging. Na de bevochtiging, kan een laag zichtbaar olie worden onderscheiden van het droog oppervlak. De gladde eigenschap van het bereid glad oppervlak werd onderzocht door nederlegging van een druppel water op het gladde oppervlak met een hoek van ongeveer 2°. Figuur 1b toont de in situ -beweging van het water-droplet over het gladde oppervlak. De gele gestippelde lijn markeert de rijdraad en de resultaten tonen de druppel water drijvend en glijden op het gladde oppervlak.
Het gedrag van de anti-bevochtiging van de voorbehandelde gladde ondergrond op een druppel water bij hoge temperaturen werd onderzocht. Het gladde oppervlak werd verwarmd tot verschillende temperaturen en waterdruppels werden gestort op het oppervlak. Bij 200 ° C (Figuur 2a), de druppel water eerst stevig contact met het oppervlak, en vervolgens de contactpunten tussen de druppel en het oppervlak daalde. Na ongeveer 6.200 ms begon de druppel water aan het oppervlak glijden. Bij 250 ° C (Figuur 2b) had de druppel water een zeer kleine oorspronkelijke gebied dat u contact met het oppervlak. Na ongeveer 800 ms begon de druppel water aan het oppervlak glijden. Bij 300 ° C (Figuur 2 c) had de druppel water unstable contact onmiddellijk na wordt gestort en snel gleed uit het gladde oppervlak na slechts 250 ms.
Het effect van de Anti-adhesie van de gladde oppervlakte op een weke delen werd beoordeeld door de kracht van de hechting te meten. We opgezet een hechting kracht meting platform door het combineren van de verwarming en manipulatie systemen (Figuur 3a). Het zachte weefsel op de rollenbank, die was verbonden met de manipulator, werd bevestigd en het testoppervlak werd vastgesteld op een hete plaat. Kipfilet werd geselecteerd als de vertegenwoordiger vanwege haar zuivere weefsel. Na het laden van het zachte weefsel op het testoppervlak bij een druk van 4,5 N, het lossen proces gegenereerd een kracht van de hechting tussen de weke delen en testoppervlak. De resultaten worden weergegeven in Figuur 3b. De hechting krachten respectievelijk 0.80 ± 0.18 N en 0.04 ± 0,02 N op de gladde roestvrij staal en gladde oppervlakken. De kracht van hechting daalde met een orde van grootte op het gladde oppervlak vergeleken met die op het gladde oppervlak van roestvrij staal.
Figuur 1. Proces van de vorming van het gladde oppervlak en de gladde eigenschap. (A) bevochtiging proces van siliconenolie op de OTS-bekleed, chemisch geëtst roestvrij staal. Het oppervlak kan volledig door de siliconenolie als gevolg van soortgelijke chemische eigenschappen tussen de OTS moleculaire laag en de siliconenolie worden bevochtigd. (B) Water druppel drijvend op siliconenolie en tonen de eigenschap gemakkelijk-glijdt. Roestvast staal heeft een tilt hoek van ongeveer 2°. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 2. Anti-bevochtiging gedrag van het gladde oppervlak met een druppel water bij hoge temperaturen. Water druppel verkeer na wordt neergelegd op een horizontaal glad oppervlak bij verschillende hoge temperaturen: (A) 200 ° C, (B) 250 ° C, en (C) 300 ° C. Alle de waterdruppels gleed uit het gladde oppervlak na een bepaalde tijd, en de nodige tijd voor de druppel water glijden weg daalde met toenemende oppervlaktetemperatuur. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 3. Anti-adhesie evaluatie van het gladde oppervlak met een zacht weefsel bij hoge temperaturen. (A) schema van de hechting platform voor de meting van de kracht. Zacht weefsel is geladen op het testoppervlak met behulp van een manipulator aangesloten op een dynamometer. De kracht van hechting werd overgebracht naar de computer. (B) hechting tussen het zachte weefsel en het testoppervlak van kracht. Zacht weefsel is geladen op het testoppervlak bij een oppervlakte temperatuur van 300 ° C. De kracht van de hechting op het gladde oppervlak werd verlaagd door over een orde van grootte vergeleken met die op het gladde oppervlak van roestvrij staal. De foutbalken weergegeven zijn de gemiddelde standaarddeviaties (SD). Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Dit manuscript details protocollen voor het fabriceren van een glad oppervlak met de hoge-temperatuur-weerstand. De gladde eigenschap van onze voorbehandelde ondergrond werd aangetoond door het observeren van het gedrag van gemakkelijk-glijden van een druppel water. Daarna werd de anti-bevochtiging van de voorbehandelde gladde ondergrond bij verschillende hoge temperaturen onderzocht door nederlegging van een druppel water op de heet oppervlak. Uit de resultaten blijkt dat het bereid glad oppervlak zijn glad eigenschap gehandhaafd, zelfs wanneer het is verhit tot boven 300 ° C. Wij vastbesloten ook de gevolgen van de Anti-adhesie van de gladde oppervlakte op zacht weefsel.
In tegenstelling tot het superhydrophobic oppervlak, is de oppervlakte structuren op het gladde oppervlak fungeren van de structuren van het bedrijf voor het geïnfundeerd glijmiddel. Volgens een eerdere studie25, zou vanwege de preferentiële affiniteit van de OTS-gecoate oppervlak voor de silicone-olie, een druppel water drijven op de silicone olie-geïnfundeerd oppervlaktestructuur, zoals aangetoond in figuur 1B. Bovendien, deze vloeistof/vloeistof/deeltjes interface geeft het oppervlak een zeer lage contacthoek hysteresis voor vloeibare druppeltjes niet mengbaar met siliconenolie. Daarom kon de druppel water gemakkelijk schuif over de als-bereid glad oppervlak.
Vanwege de uitstekende hoge-temperatuur bestendigheid van het roestvrij staal substraat, matiemaatschappij laag OTS en geïnfundeerd siliconenolie, kunt het bereid glad oppervlak zijn glad eigenschap bij zeer hoge temperaturen behouden. Echter bij hoge temperaturen, de druppel water schuift niet op het oppervlak, maar het kan rollen op het oppervlak. De resultaten kunnen worden toegeschreven aan de Leidenfrost-effect26. Bij hoge temperaturen, kan de siliconenolie en het water verdampen, en de damp een damp-laag tussen de druppel water en de silicone olie laag. Verdamping van de silicone olie en water droplet toenemen met stijgende temperatuur. De laag lucht bij hogere temperaturen heeft dus een betere capaciteit om te voorkomen dat rechtstreeks contact tussen de druppel water en de siliconenolie. Vergelijkbaar met de water droplet rollen op het oppervlak bij 300 ° C (figuur 2C), de druppel water bijna zweefde in de lucht laag. Het contact was zeer onstabiel, en dus het snel gleed vandoor naar de oppervlakte.
De smeermiddel laag kan ook fungeren als een Anti-adhesie barrière voor zacht weefsel. Een hechting kracht meting platform is opgericht om te onderzoeken van het effect van de Anti-adhesie van het gladde oppervlak op zacht weefsel. Als gevolg van het zuivere weefsel, werd de kipfilet geselecteerd als de experimentele weke delen. Het zachte weefsel is geladen op het gladde oppervlak van roestvrij staal en het gladde oppervlak. De resultaten tonen een significante afname van hechting op het gladde oppervlak (dat wil zeggen, van 0.80 ± 0.18 N op het gladde oppervlak tot 0,04 ± 0,02 N op het gladde oppervlak) werking. Dit concept biedt nieuwe inzichten in het oplossen van het probleem van de hechting weke delen op elektrochirurgische instrumenten. Omdat siliconenolie en de OTS biocompatibel22,27, kan onze methode worden toegepast op elektrochirurgische instrumenten, met inbegrip van de monopolaire scalpel en ultrasone scalpel.
Bovendien, onze methode is zeer eenvoudig, en het verder kan worden vereenvoudigd. De pijlerstructuur maakt het oppervlak te houden meer siliconenolie en meer siliconenolie efficiënt kan fungeren als een barrière voor zacht weefsel. Echter als er geen behoefte aan zoveel siliconenolie is, zoals wanneer het gebruikt voor de anti-bevochtiging van een druppel water, kan het roestvast staal worden rechtstreeks geruwd door chemische etsen. De vereenvoudigde methode is eenvoudiger en kan worden toegepast op verschillende oppervlakte soorten, met inbegrip van een gebogen oppervlak. Opgemerkt moet worden dat de siliconenolie wanneer het oppervlak tot een hoge temperatuur is verwarmd, en de gladde eigenschap zal uiteindelijk niet na een bepaalde tijd zal verdampen. Maar door toevoeging van siliconenolie op het oppervlak, zal het de gladde eigenschap herwinnen. De kritische stap van onze protocol is de voorbereiding van OTS coatings op de oppervlakte structuren, die bepalend is voor de uiteindelijke glad eigenschap van het gladde oppervlak. De OTS vergadering stap moet dus zorgvuldig worden uitgevoerd.
Gladde oppervlakken zijn een opkomende functionele oppervlak te bereiken zelfreinigend, Anti-adhesie, anti-kers, etc. Het heeft vele voordelen, met inbegrip van gemakkelijk fabricage, robuuste repellence voor verschillende vloeistoffen, goede druk stabiliteit en self-healing. Onze eenvoudige methode biedt een manier om het bouwen van een glad oppervlak met de hoge-temperatuur-weerstand. Wij zijn van mening dat de voorgestelde methode kan glad Oppervlaktetoepassing in medische hulpmiddelen, motoren, warm water leidingen enz.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
De auteurs hebben niets te onthullen.
Acknowledgments
Dit werk werd gesteund door de National Natural Science Foundation of China (Grant nr. 51290292) en werd ook ondersteund door de academische uitmuntendheid Stichting van BUAA voor promovendi.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Stainless steel | Hongtu Corporation | 316 | Use as received |
| Octadecyltrichlorosilane | Huaxia Reagent | 112-04-9 | Use as received |
| Photoresist | Kempur Microelectronic Corporation | 317S | Use as received |
| Silicone oil | Beijing Chemical Works | 350 cst | Use as received |
| Anhydrous toluene | Beijing Chemical Works | 108-88-3 | Use as received |
| Phosphoric acid (H3PO4) | Tianjin Chemical Corporation | 7664-38-2 | Use as received |
| Hydrochloric acid (HCl) | Tianjin Chemical Corporation | 7647-01-0 | Use as received |
| Ferric chloride (FeCl3) | Tianjin Chemical Corporation | 7705-08-0 | Use as received |
| Optical upright microscope | Olympus | BX51 | |
| Optical stereo microscope | Olympus | SZX16 | |
| High speed camera | Olympus | i-SPEED LT | |
| Ultrasonic cleaner | KUNSHAN ULTRASONIC INSTRUMENTS CO. LTD | KQ-500E | |
| Dynamometer | Yueqing Handapi Instruments Co. Ltd | HP-5 | |
| Manipulator | Yueqing Handapi Instruments Co. Ltd | HLD | |
| Hot plate | Shenzhen Jingyihuang Corporation | DRB-1 |
References
- Liu, Y., Chen, X., Xin, J. H. Can superhydrophobic surfaces repel hot water? J Mater Chem. 19 (31), 5602-5611 (2009).
- Urata, C., Masheder, B., Cheng, D. F., Hozumi, A. A thermally stable, durable and temperature-dependent oleophobic surface of a polymethylsilsesquioxane film. Chem Commun. 49, 3318-3320 (2013).
- Daniel, D., Mankin, M. N., Belisle, R. A., Wong, T. -S., Aizenberg, J. Lubricant-infused micro/nano-structured surfaces with tunable dynamic omniphobicity at high temperatures. Appl Phys. Lett. 102 (23), 231603 (2013).
- Zhang, P., Chen, H., Zhang, L., Zhang, D. Anti-adhesion effects of liquid-infused textured surfaces on high-temperature stainless steel for soft tissue. Appl Surf Sci. 385, 249-256 (2016).
- Barthlott, W., Neinhuis, C. Purity of the sacred lotus,or escape from contamination in biological surfaces. Planata. 202 (1), 1-8 (1997).
- Feng, L., et al. Super-hydrophobic surfaces: from natural to artificial. Adv Mater. 14 (24), 1857-1860 (2002).
- Li, X. M., Reinhoudt, D., Crego-Calama, M. What do we need for a superhydrophobic surface? A review on the recent progress in the preparation of superhydrophobic surfaces. Chem Soc Rev. 36 (8), 1350-1368 (2007).
- Roach, P., Shirtcliffe, N. J., Newton, M. I. Progess in superhydrophobic surface development. Soft Matter. 4, 224-240 (2008).
- Park, K. C., et al. Condensation on slippery asymmetric bumps. Nature. 531 (7592), 78-82 (2016).
- Wong, T. S., et al. Bioinspired self-repairing slippery surfaces with pressure-stable omniphobicity. Nature. 477 (7365), 443-447 (2011).
- Chen, H., et al. Continuous directional water transport on the peristome surface of Nepenthes alata. Nature. 532 (7597), 85-89 (2016).
- Zhang, P., Chen, H., Zhang, L., Ran, T., Zhang, D. Transparent self-cleaning lubricant-infused surfaces made with large-area breath figure patterns. Appl Surf Sci. 355, 1083-1090 (2015).
- Lafuma, A., Quéré, D. Slippery pre-suffused surfaces. EPL. 96, 56001 (2011).
- Epstein, A. K., et al. Liquid-infused structured surfaces with exceptional anti-biofouling performance. P Natl Acad Sci USA. 109 (33), 13182-13187 (2012).
- MacCallum, N., et al. Liquid-infused silicone as a biofouling-free medical material. ACS Biomater Sci Eng. 1, 43-51 (2015).
- Zhang, J., Wu, L., Li, B., Li, L., Seeger, S., Wang, A. Evaporation-induced transition from Nepenthes pitcher-inspired slippery surfaces to lotus leaf-inspired superoleophobic surfaces. Langmuir. 30 (47), 14292-14299 (2014).
- Sutton, P. A., Awad, S., Perkins, A. C., Lobo, D. N. Comparison of lateral thermal spread using monopolar and bipolar diathermy the Harmonic Scalpel™ and the Ligasure™. Brit J Surg. 97 (3), 428-433 (2010).
- Koch, C., Friedrich, T., Metternich, F., Tannapfel, A., Reimann, H. P., Eichfeld, U. Determination of temperature elevation in tissue during the application of the harmonic scalpel. Ultrasound Med Biol. 29 (2), 301-309 (2003).
- Sinha, U. K., Gallagher, L. A. Effects of steel scalpel, ultrasonic scalpel, CO2 laser, and monopolar and bipolar electrosurgery on wound healing in guinea pig oral mucosa. Laryngoscope. 113 (2), 228-236 (2003).
- Lee, J. H., Go, A. K., Oh, S. H., Lee, K. E., Yuk, S. H. Tissue anti-adhesion potential of ibuprofen-loaded PLLA-PEG diblock copolymer films. Biomaterials. 26 (6), 671-678 (2005).
- Ding, J. N., Wong, P. L., Yang, J. C. Friction and fracture properties of polysilicon coated with self-assembled monolayers. Wear. 260 (1-2), 209-214 (2006).
- Kulkarni, S. A., Mirji, S. A., Mandale, A. B., Vijayamohanan, K. P. In vitro stability study of organosilane self-assemble monolayers and multilayers. Thin Solid Films. 496, 420-425 (2006).
- Meth, S., Savchenko, N., Viva, F. A., Starosvetsky, D., Groysman, A., Sukenik, C. N. Siloxane-based thin films for corrosion protection of stainless steel in chloride media. J Appl Electrochem. 41 (8), 885-890 (2011).
- Zhang, P., Chen, H., Zhang, L., Zhang, Y., Zhang, D., Jiang, L. Stable slippery liquid-infused anti-wetting surface at high temperatures. J Mater Chem A. 4 (31), 12212-12220 (2016).
- Smith, J. D., et al. Droplet mobility on lubricant-impregnated surfaces. Soft Matter. 9 (6), 1772-1780 (2013).
- Tran, T., Staat, H. J. J., Prosperetti, A., Sun, C., Lohse, D. Drop impact on superheated surfaces. Phys Rev Lett. 108 (3), 036101 (2012).
- Donzelli, J., Leonetti, J. P., Wurster, R. D., Lee, J. M., Young, M. R. I. Neuroprotection due to irrigation during bipolar cautery. Arch Otolaryngol. 126 (2), 149-153 (2000).
