Мультимасштабный структуры агрегирования тисненой нановолокна для функциональных поверхностей

Этот метод может помочь ответить на ключевые вопросы в области инженера и поверхности в понимании функциональной поверхности для морфологии труб и смачиваемости. Основное преимущество нашего подхода заключается в том, что он позволяет быстрее изготавливать многомасштабные наномикроструктуры за счет использования только процесса импринтинга с анодным фильтром из оксида алюминия и самоагрегации нановолокон. После импринтинга воспроизведенные поверхностные узоры первоначально проявляли супергидрофильность.

Мы можем изменить доступность поверхности нанесенных структур с помощью обработки УФ-излучением и самоорганизующегося монослойного покрытия. Получите анодный фильтр на основе оксида алюминия, или ААО, с размером пор 200 нанометров, высотой 60 микрон и диаметром 25 миллилитров. Очистите поверхность полиэтилентерефталатом или ПЭТ-пленкой с 99,8% ацетоном в течение пяти минут, а затем 99,9.

изопропиловый спирт в течение пяти минут. Полностью просушите пленку в течение трех минут с помощью пневматического пистолета. Далее поместите ПЭТ-пленку на ровную поверхность без загрязнений.

Добавьте на поверхность 0,1 миллилитра УФ-отверждаемой полиуретановой смолы акрилатного типа с вязкостью 257,4 CPS. Поместите фильтр AAO на смолу и равномерно нажмите с помощью резинового валика диаметром 32 миллиметра. Растекание смолы подтверждается визуально.

Ролик необходимо повторять и осторожно нажимать при нажатии. Фильтр AAO хрупкий и может сломаться при приложении чрезмерного усилия. После прокатки подвергните образец, изготовленный с помощью фильтра ПЭТ и ААО, воздействию ультрафиолетового света с длиной волны 365 нанометров в течение 30 секунд для отверждения смолы.

Затем погрузите отвержденный образец в 100 миллилитров двухмолярного раствора гидроксида натрия на 10 минут для растворения фильтра. На изображениях SEM показана поверхность и поперечное сечение конструкции. Очистите образец деионизированной водой.

Затем полностью высушите его в течение трех минут с помощью пневматического пистолета. Используйте энергодисперсионный рентгеновский анализ, чтобы подтвердить, что натрий и алюминий не обнаружены и полностью протравлены. Чтобы выполнить обработку ультрафиолетовым озоном, сначала очистите образец наномикромикроструктурами с использованием изопропилового спирта в течение пяти минут, а затем деионизируйте воду в течение пяти минут.

Просушите промытый экземпляр с помощью пневматического пистолета в течение трех минут. Облучайте образец ультрафиолетовыми лучами в течение 60 минут с помощью оборудования для ультрафиолетового озона с интенсивностью 25 милливатт на квадратный сантиметр. Для самостоятельной сборки OTS поместите горячее место внутрь перчаточного ящика и поддерживайте азотную среду для процесса осаждения из паровой фазы.

Для съемочных целей мы продемонстрируем эту процедуру в макете за пределами бардачка. Поместите стакан на конфорку и добавьте в стакан два миллилитра раствора OTS с помощью пипетки. Накройте стакан стаканом или тарелкой лицевой стороной вниз, в стакан

Обрабатывайте в течение 60 минут при температуре 100 градусов Цельсия, прежде чем извлечь образец из перчаточного ящика. Чтобы изготовить функциональную поверхность путем впрыска смазочных материалов, нанесите примерно 0,2 миллилитра на квадратный сантиметр перфторуглеродной жидкости на самоагрегирующуюся нановолоконную сборку с покрытием OTS. Наблюдайте за процессом смачивания перфторуглерода с помощью оптического микроскопа при пяти-20-кратном увеличении.

Наконец, удалите излишки перфторуглеродной жидкости, поместив образец в вертикальное положение на несколько часов. Здесь показаны многомасштабные наномикрогибридные структуры, полученные методом импринтинга и самоагрегации, полученной методом испарения. Измерить угол контакта сложно из-за сверхгидрофильности изготавливаемой поверхности.

Интересно, что после обработки УФ-озоном по прошествии достаточного времени морфология поверхности и смачиваемость поверхности изменяются с супергидрофильности на гидрофобность, с углом контакта 126,8 градусов. Кроме того, угол контакта может быть увеличен до 133,6 градусов за счет дополнительного покрытия из самоорганизующегося монослоя. После своего развития этот метод проложил путь исследователям в области инженерных поверхностей к изучению изменения функциональности и морфологии поверхности при явлении самосборки и надлежащей обработки поверхности.

Хотя этот метод может дать представление об изменении морфологии поверхности и смачиваемости, он также может быть применен к другим областям, таким как ткань с помощью скальпеля, фильтров окружающей среды, катализатора или с диффузионной оптикой, из-за его более масштабных пористых структур.