Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Engineering
Click here for the English version

Engineering

Forberedelse og høj temperatur anti-friktion opførsel af en glat overflade på rustfrit stål

Published: March 29, 2018 doi: 10.3791/55888
Automatic Translation
1, 1, 1, 1, 1
1School of Mechanical Engineering and Automation, Beihang University

Summary

Glatte overflader giver en ny måde at løse vedhæftning. Denne protokol beskriver hvordan man kan fremstille glatte overflader ved høje temperaturer. Resultaterne viser, at de glatte overflader viste anti-befugtning for væsker og en bemærkelsesværdig anti-friktion effekt på bløde væv ved høje temperaturer.

Abstract

Anti-friktion med høj temperatur resistens har en bred anvendelse potentielle i elektrokirurgiske instrumenter, motorer og rørledninger. En typisk anti-befugtning superhydrophobic overfladen ikke let når de udsættes for en høj temperatur væske. For nylig, Nepenthes-inspireret glatte overflader demonstrerede en ny måde at løse vedhæftning. Et smøremiddel lag på den glatte overflade kan fungere som en barriere mellem de frastødt materialer og den overfladestruktur. De glatte overflader i tidligere undersøgelser viste imidlertid sjældent høj temperatur resistens. Her, beskriver vi en protokol for forberedelse af glatte overflader med høj temperatur resistens. En fotolitografi-assisteret metode blev brugt til at fabrikere søjle strukturer på rustfrit stål. Af functionalizing overflade med saltvand, udarbejdede en glat overflade ved at tilføje silikone olie. Rede glatte overfladen vedligeholdes egenskaben anti-befugtning for vand, selv når overfladen var opvarmet til 300 ° C. Også, den glatte overflade udstillet store anti-friktion indvirkning på bløde væv ved høje temperaturer. Denne type af glatte overfladen på rustfrit stål har applikationer i medicinsk udstyr, mekanisk udstyr, osv.

Introduction

Anti-friktion ved høje temperaturer til brug med væsker og bløde væv har modtaget betydelig interesse på grund af deres omfattende ansøgning potentielle i elektrokirurgiske instrumenter, motorer, rørledninger osv. 1 , 2 , 3 , 4. Bioinspired overflader, især superhydrophobic overflader, der betragtes som det ideelle valg på grund af deres fremragende anti-befugtning evner og selvrensende egenskaber5. I superhydrophobic overflader, bør muligheden for anti-befugtning tilskrives den låste luft i strukturen overflade. Men den superhydrophobic tilstand er ustabil, fordi det er i Cassie-Baxter stat6,7. Også, ved høje temperaturer, anti-befugtning for flydende dråber kan mislykkes på grund af befugtning staten overgangen fra Cassie-Baxter til Wenzel stat8. Denne befugtning overgang er foranlediget af små flydende droplet befugtning i strukturerne, som resulterer i manglende låse luft på plads.

For nylig, inspireret af de glatte egenskaber af peritome af den pitcher planten Nepenthes, Wong et al. rapporterede et koncept til at opbygge glatte overflader ved infusion af et smøremiddel til overfladen strukturer9,10 ,11. På grund af kapillær kraft, kan strukturerne fast holde smøremidlet på plads, ligesom i den låste luft lomme på superhydrophobic overflader. Smøremiddel og overfladen strukturer kan således, danne en stabil fast/flydende overflade. Når smøremidlet har en præferentiel affinitet for den overfladestruktur, flydende dråben på den sammensatte overflade kan glide let, med kun en meget lav kontakt vinkel hysterese (f.eks., ~ 2 °)12. Denne smøremiddel lag sætter også overflade har bemærkelsesværdige anti-befugtning kapaciteter13, viser store muligheder for medicinsk udstyr14,15. Men tidligere undersøgelser på glatte overflader primært fokuseret på forberedelserne til anvendelse ved stuetemperatur eller lave temperaturer. Der er meget få undersøgelser om forberedelse af glatte overflader med høj temperatur resistens. For eksempel, viste Zhang et al. , at den hurtig fordampning af smøremiddel hurtigt forårsager svigt af egenskaben glatte på selv lidt høje temperaturer16.

Glatte overflader med høj temperatur resistens kan udvide programmet potentiale; for eksempel kan de bruges som flydende hindringer for at mindske bløddele vedhæftning til elektrokirurgiske instrument tips. Under en kirurgisk operation opstår alvorlige bløddele vedhæftning på grund af den høje temperatur af de elektrokirurgiske instrument tips. Det bløde væv kan være forkullede, får det til at overholde instrument tip, som derefter tårer det bløde væv omkring tip17,18,19. Overholdt bløddelene elektrokirurgisk instrument spids påvirker negativt driften og også kan medføre svigt af hæmostase19,20. Disse effekter væsentligt skade folks sundhed og økonomiske interesser. Derfor er løse spørgsmålet om bløddele vedhæftning til elektrokirurgiske instrumenter meget presserende. I virkeligheden, giver glatte overflader mulighed for at løse dette problem.

Vi præsenterer her, en protokol for at fremstille glatte overflader fås ved høje temperaturer. Rustfrit stål blev valgt som den overflademateriale på grund af dens høj temperatur resistens. Rustfrit stål var ru af fotolitografi-assisteret kemisk ætsning. Derefter, overfladen var functionalized med en biokompatible materiale, saltvand octadecyltrichlorosilane (OTS)21,22,23,24. En glat overflade blev udarbejdet ved at tilføje silikone olie. Disse materialer aktiveret den glatte overflade for at opnå høj temperatur resistens. Egenskaben anti-befugtning ved høje temperaturer og de anti-friktion virkninger på blødt væv blev undersøgt. Resultaterne viser potentiale til at anvende glatte overflader til at løse anti-friktion ved høje temperaturer.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. fotolitografi på rustfrit stål

  1. Design photomask ved hjælp af en mekanisk tegning software og fabrikere design ved at indsende det til en photomask printer4.
  2. Vask rustfri stål (316 SS; lengthx bredde: 4 cm x 4 cm, tykkelse: 1 mm) ved at skylle det i basisk løsninger (50 g/L NaOH og 40 g/L Na2CO3) ved stuetemperatur for 15 min til at fjerne olie forurenende stoffer.
  3. Grundigt rene rustfrit stål ved at udføre ultralydsrengøring i en ultralyd rengøring maskine (arbejder frekvens: 40 KHz, ultralyd magt: 500 W). Skyl det fortløbende med deioniseret vand, n-hexan, acetone og ethanol i 10 min.
  4. Tørre rustfrit stål ved at placere det på en varm tallerken ved 150 ° C i 30 min. Protect rustfrit stål ved at dække det med en plade af (Al) aluminiumsfolie.
  5. Sted rustfrit stål på midten af en spin coater. Bruge en dråbetæller for at deponere positive photoresist (ca. 1 mL) på rustfrit stål, fra centrum til kanten, indtil photoresist fuldstændig dækker rustfrit stål. Undgå boble dannelse i photoresist.
    1. Udføre spin-coating, først med en hastighed på 700 rpm/min. 6 s, at starte spin cyklus, og derefter med en hastighed på 1.500 rpm/min. for 15 s, at jævnt fordelt i photoresist.
  6. Frigive vakuum ventilen og hente rustfrit stål med en pincet. Placer rustfrit stål på en varmeplade ved 120 ° C i 2 min. til bage til photoresist.
  7. Sted rustfrit stål på en fotolitografi machine vakuum ventilen. Indstillet eksponeringstid fotolitografi maskine til 25 s.
    Bemærk: Her, fotolitografi maskine er en kontakt aligner med en ultraviolet (UV) lys bølgelængde på 254 nm og en lysintensitet på 13 mW/cm2.
  8. Frigive rustfrit stål og placere det i developer løsning for 1 min til at fjerne photoresist uden udsætter det for UV-lys. Fjerne rustfrit stål fra udvikleren løsning, vaske det med deioniseret vand og tør det under N2 gas.
  9. Sted rustfrit stål på en varmeplade til at bage ved 120 ° C i 2 min.
  10. Bruge en opretstående mikroskop med en forstørrelse på 100 x til at observere overfladen af rustfrit stål til at inspicere de opnåede photoresist tekstur.

2. kemisk ætsning af rustfrit stål

  1. Forberede en kemisk ætsning løsning med et rumfang på 200 mL (400 g/L FeCl3, 20 g/L fosforsyre og 100 g/L saltsyre) i et 500 mL bægerglas.
  2. Sted i rustfrit stål med photoresist tekstur i den kemiske løsning i 10 min. Tillad ikke rustfrit stål stykker til at kontakte hinanden. Placere et maksimum på fire rustfrit stål stykker ad gangen.
  3. Tage ud af kemisk ætset rustfrit stål med pincet, vaske stykker med deioniseret vand til 1 min og tør dem med N2 gas.
  4. Fjern photoresist tekstur ved nedsænkning rustfrit stål i acetone for ultralydsrengøring i 5 min. Derefter tørre det kemisk ætset rustfrit stål med N2 gas.

3. OTS samlesæt på kemisk ætset rustfrit stål

  1. Rent kemisk ætset rustfrit stål med en lind strøm af deioniseret vand, tør det med N2 gas, og placere den på en varm tallerken ved 100 ° C i 30 min helt tørre overfladen.
  2. Hydroxylate kemisk ætset rustfrit stål med en O2 plasma behandling i en RF plasma maskine, med en RF power 100 W for 10 min, en systemtryk af 100 mbar og en gennemstrømningshastighed på 20 sccm.
  3. Forberede 1 mM OTS løsning i vandfri toluen i et bægerglas. Tørre bægerglasset grundigt før løsning forberedelse.
  4. Skyl den kemisk ætset rustfrit stål med OTS løsning for 4 h ved stuetemperatur. Bægerglasset anbringes i en forseglet pose. Tillad ikke rustfrit stål stykker til at kontakte hinanden.
  5. Fjerne rustfrit stål, rense det med vandfri toluen ved at udføre ultralydsrengøring i 10 min og tør det med N2 gas.

4. glat overflade forberedelse

  1. Deponering ca 10 mL/cm2 silikone olie (viskositet: 350 cst, overfladespænding: 21,1 mN/m) på den OTS-belagt, kemisk ætset rustfrit stål ved hjælp af en pipette.
  2. Bruge en optisk stereomikroskopet til at observere befugtning processen med silikone olie på rustfrit stål overflade (10 x forstørrelse).
  3. Fjern overskydende silikone olie ved at placere den rustfrit stål i en lodret position til 1 h.

5. undersøgelsen af vand glidende adfærd på glatte overflader

  1. Deponere en 4-µL vanddråbe på den glatte overflade. Placer rustfrit stål under et optisk mikroskop og vippe underlaget ved ~ 2°.
  2. Visualisere vanddråbe glidende på den glatte overflade på en lav forstørrelse (50 x) til at kontrollere, at den glatte overflade har egenskaben let glidende.

6. analyse af anti-befugtning på den glatte overflade ved høje temperaturer

  1. Sted i rustfrit stål med en glat overflade på en varm tallerken med pincet. Indstille varmepladen på forskellige høje temperaturer (dvs. 200 ° C 250 ° C og 300 ° C) til at analysere den anti-befugtning opførsel ved forskellige temperaturer.
    NOTE: Rør ikke direkte høj temperatur rustfrit stål med hænderne.
  2. Bruge en mikro-sprøjte til at deponere en 10 µL vanddråbe på den glatte overflade.
    Bemærk: Før du smutter vanddråbe, den glatte overflade bør nå ligevægt.
  3. Bruge en high-speed kamera til at optage vand dråbe bevægelse på en rammehastighed på 500 Hz.
    1. Fix kameraet på et stativ og direkte linsen af kameraet mod rustfrit stål. Fokusér kameraet til at opnå et klart vand dråbe billede. Registrere bevægelse af vanddråbe på rustfrit stål overflade ved at skubbe startknappen af kameraet. Trykke på knappen slutningen af kameraet når droplet vandrutsjebaner off rustfrit stål til at afslutte optagelsen.

7. analyse af de anti-friktion virkninger af den glatte overflade på blødt væv

  1. Bruge en manipulator, et dynamometer, en varm tallerken og en stationær stativ til at sætte oppe en vedhæftning tvinge måling platform4, som vist i figur 3a.
  2. Placer målepladsen på varmepladen. Bruge en klemme til at lave rustfrit stål på pladen. Varme målepladsen til en bestemt høj temperatur (f.eks., 300 ° C).
    Bemærk: Målepladsen skal nøje kontakt varmepladen for at sikre effektive varmetransport at glatte overfladen.
  3. Fix standen til manipulatoren. Forbinde en cylinder tabel (diameter: 2 cm) med en kraft hoved til at fungere som et blødt væv fast platform.
  4. Fix det bløde væv (f.eks. kyllingebryst, længde: 5 cm, bredde: 2 cm, tykkelse: 3 mm) på cylinder bordet ved hjælp af en tynd wire. Sikre, at den bløde væv overflade er ca selv.
  5. Indlæse bløddele på målepladsen med en hastighed på 1 mm/s, indtil dynamometeret når en bestemt maksimal kraft (f.eks. 4,5 N) ved at dreje knappen bevægelse af manipulatoren. Derefter, losse det bløde væv med samme hastighed.
  6. Slutte en computer til standen ved hjælp af en data transmissionslinje og optage real-time kraft mellem det bløde væv og målepladsen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Den glatte overflade var forberedt ved at tilføje silikone olie til OTS-belagt, kemisk ætset rustfrit stål. På grund af deres tilsvarende kemiske egenskaber, var overfladen helt chloroformvædet af silikone olie. Befugtning processen er vist i figur 1a. Den røde stiplede linje markerer linjen befugtning. Efter befugtning, kunne en synlig olie lag skelnes fra den tør overflade. Rede glatte overfladen glat ejendom blev undersøgt ved at deponere en vanddråbe på den glatte overflade med en vinkel på ca. 2°. Figur 1b viser i situ vand dråbe bevægelse over den glatte overflade. Den gule stiplede linje markerer køreledningen, og resultaterne viser vanddråbe flydende og glide på den glatte overflade.

Den anti-befugtning opførsel af den forberedte glatte overflade på en vanddråbe ved høje temperaturer blev undersøgt. Den glatte overflade var opvarmet til forskellige temperaturer og vanddråber blev deponeret på overfladen. Ved 200 ° C (figur 2a), vanddråbe først kontaktede fast overfladen og derefter kontaktområde mellem slipværktøjet og overfladen faldt. Efter omkring 6.200 ms begyndte vanddråbe at glide ned i overfladen. Ved 250 ° C (figur 2b) havde vanddråbe en meget lille indledende kontakt område med overfladen. Efter omkring 800 ms begyndte vanddråbe at glide ned i overfladen. Ved 300 ° C (figur 2 c) havde vanddråbe ustabilt kontakt straks efter at være blevet deponeret og hurtigt gled ned af den glatte overflade efter bare 250 ms.

Anti-friktion effekten af den glatte overflade på en blød væv blev evalueret ved at måle vedhæftning kraften. Vi oprette en vedhæftning kraft måling platform ved at kombinere de varme og manipulation systemer (figur 3a). Det bløde væv var fastgjort på standen, som var forbundet med manipulatoren, og målepladsen blev løst på en varm tallerken. Kyllingebryst blev valgt som repræsentant på grund af sin rene væv. Efter indlæsning af bløddele på målepladsen ved et tryk på 4,5 Nielsen, genereret losning processen en vedhæftning kraft mellem bløddele og test overflade. Resultaterne er vist i figur 3b. Vedhæftning styrker var 0,80 ± 0,18 N og 0,04 ± 0,02 N på de glatte rustfrit stål og glatte overflader, henholdsvis. Den vedhæftning kraft faldt af en størrelsesorden på den glatte overflade i forhold til på den glatte rustfri stål overflade.

Figure 1
Figur 1. Dannelsen processen med den glatte overflade og dens glatte ejendom. (A) befugtning processen med silikone olie på OTS-belagt, kemisk ætset rustfrit stål. Overfladen kan være helt chloroformvædet af silikone olie på grund af lignende kemiske egenskaber mellem OTS molekylære lag og silikone olie. (B) vanddråbe flydende silikone olie og viser sin let-glidende ejendom. Rustfrit stål har en tilt vinkel på ca. 2°. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 2
Figur 2. Anti-befugtning opførsel af den glatte overflade med en vanddråbe ved høje temperaturer. Vand dråbe bevægelse efter at blive deponeret på en vandret glatte overflade på forskellige høje temperaturer: (A) 200 ° C, (B) 250 ° C, og (C) 300 ° C. Alle vanddråber gled ned af den glatte overflade efter en vis tid, og den nødvendige tid til vanddråbe til at glide væk faldt med stigende overfladetemperatur. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 3
Figur 3. Anti-friktion evaluering af den glatte overflade med en blød væv ved høje temperaturer. (A) skematiske af friktionskoefficienten kraft måling platform. Blødt væv blev indlæst på målepladsen ved hjælp af en manipulator tilsluttet et dynamometer. Vedhæftning kraften blev overført til computeren. (B) vedhæftning kraft mellem det bløde væv og målepladsen. Blødt væv blev indlæst på målepladsen ved en overflade temperatur på 300 ° C. Vedhæftning kraft på den glatte overflade var faldet med om en størrelsesorden, i forhold til på den glatte rustfri stål overflade. Fejllinjer vist er de gennemsnitlige standardafvigelserne (SD). Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Dette manuskript detaljer protokoller for at fabrikere en glat overflade med høj temperatur resistens. Vores forberedt overflade glat ejendom blev demonstreret ved at observere den let-glidende opførsel af en vanddråbe. Derefter, anti-befugtning af den forberedte glatte overflade på forskellige høje temperaturer blev undersøgt ved at deponere en vanddråbe på den varme overflade. Resultaterne viser at rede glatte overflade vedligeholdes sin glatte ejendom, selv når det var opvarmet til over 300 ° C. Vi har også besluttet anti-friktion virkningerne af den glatte overflade på bløde væv.

I modsætning til den superhydrophobic overflade, overflade strukturer på den glatte overflade fungere som bedrift strukturer for den infunderes smøremiddel. Ifølge en tidligere undersøgelse25, ville på grund af det privilegerede affinitet af OTS-belagt overflade for silikone olie, en vanddråbe flyde silikone olie-infunderes overflade struktur, som vist i figur 1B. Desuden, denne væske/væske/fast interface giver overfladen en meget lav kontakt vinkel hysterese for flydende dråber blandbare med silikone olie. Derfor, vanddråbe kunne nemt glide på den glatte overflade, som udarbejdet.

På grund af den fremragende høj temperatur resistens af rustfrit stål substrat, functionalized lag OTS og infunderes silikone olie, kan de forberedte glatte overflade opretholde sin glatte ejendom ved meget høje temperaturer. Men ved høje temperaturer, vanddråbe glider ikke på overfladen, men det kan rulle på overfladen. Resultaterne kan tilskrives Leidenfrost virkning26. Ved høje temperaturer, silikone olie og vand fordampe, og damp kan danne en vapor lag mellem vanddråbe og silikone olie lag. Faktisk øge fordampning af silikone olie og vand dråbe med stigende temperatur. Laget luft ved højere temperaturer har derfor en forbedret evne til at forhindre direkte kontakt mellem vanddråbe og silikone olie. Lig vanddråbe rullende på overfladen ved 300 ° C (figur 2 c), vanddråbe næsten flød på laget luft. Kontakten var meget ustabil, og dermed det gled hurtigt ned af overfladen.

Laget smøremiddel kan også fungere som en anti-friktion barriere for blødt væv. En vedhæftning kraft måling platform blev sat op til at undersøge anti-friktion effekten af den glatte overflade på bløde væv. På grund af den rene væv, blev kyllingebryst valgt som den eksperimentelle blødt væv. Det bløde væv blev indlæst på den glatte rustfri stål overflade og på den glatte overflade. Resultaterne viser en betydelig nedgang i vedhæftning tvinge på den glatte overflade (dvs. fra 0,80 ± 0,18 N på den glatte overflade til 0,04 ± 0,02 N på den glatte overflade). Dette koncept tilbyder nye indsigter i løsningen af blødt væv vedhæftning problemet på elektrokirurgiske instrumenter. Fordi silikone olie og OTS er biokompatible22,27, kan vores metode anvendes til elektrokirurgiske instrumenter, herunder monopolære skalpel og ultralyd skalpel.

Hertil kommer, vores metode er meget simpel, og det kan forenkles yderligere. Søjlestrukturen kan overflade til at holde flere silikone olie, og flere silikone olie effektivt kan fungere som en barriere for blødt væv. Men hvis der er ikke behov for så meget silikone olie, som når det anvendes til anti-befugtning af en vanddråbe, rustfrit stål kan være direkte ru ved hjælp af kemisk ætsning. Den forenklede metode er enklere og kan anvendes til forskellige typer af overflade, herunder en buet overflade. Det skal bemærkes, at silikone olie vil fordampe, når overfladen er opvarmet til en høj temperatur, og egenskaben glatte endelig mislykkes efter en vis tid. Men ved at tilføje silikone olie til overfladen, det vil genvinde egenskaben glatte. Den kritiske trin i vores protokol er forberedelsen af OTS belægninger på overfladen strukturer, som bestemmer den endelige glatte ejendom af den glatte overflade. Således skal OTS forsamling trin udføres omhyggeligt.

Glatte overflader er en spirende funktionel overflade at opnå selvrensende, anti-friktion, anti-Icing mv. Det har mange fordele, herunder let fabrikation, robust repellence for forskellige væsker, god pres stabilitet og selv-healing. Vores enkle metode giver en måde at konstruere en glat overflade med høj temperatur resistens. Vi mener, at den foreslåede metode vil glatte overflade anvendelse i medicinsk udstyr, motorer, varmt vand rørledninger osv.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har ikke noget at oplyse.

Acknowledgments

Dette arbejde blev støttet af den National Natural Science Foundation of China (Grant nr. 51290292) og blev også støttet af den akademiske Excellence Foundation BUAA for ph.d.-studerende.

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Liu, Y., Chen, X., Xin, J. H. Can superhydrophobic surfaces repel hot water? J Mater Chem. 19 (31), 5602-5611 (2009).
  2. 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).
  3. 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).
  4. 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).
  5. Barthlott, W., Neinhuis, C. Purity of the sacred lotus,or escape from contamination in biological surfaces. Planata. 202 (1), 1-8 (1997).
  6. Feng, L., et al. Super-hydrophobic surfaces: from natural to artificial. Adv Mater. 14 (24), 1857-1860 (2002).
  7. 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).
  8. Roach, P., Shirtcliffe, N. J., Newton, M. I. Progess in superhydrophobic surface development. Soft Matter. 4, 224-240 (2008).
  9. Park, K. C., et al. Condensation on slippery asymmetric bumps. Nature. 531 (7592), 78-82 (2016).
  10. Wong, T. S., et al. Bioinspired self-repairing slippery surfaces with pressure-stable omniphobicity. Nature. 477 (7365), 443-447 (2011).
  11. Chen, H., et al. Continuous directional water transport on the peristome surface of Nepenthes alata. Nature. 532 (7597), 85-89 (2016).
  12. 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).
  13. Lafuma, A., Quéré, D. Slippery pre-suffused surfaces. EPL. 96, 56001 (2011).
  14. Epstein, A. K., et al. Liquid-infused structured surfaces with exceptional anti-biofouling performance. P Natl Acad Sci USA. 109 (33), 13182-13187 (2012).
  15. MacCallum, N., et al. Liquid-infused silicone as a biofouling-free medical material. ACS Biomater Sci Eng. 1, 43-51 (2015).
  16. 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).
  17. 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).
  18. 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).
  19. 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).
  20. 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).
  21. 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).
  22. 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).
  23. 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).
  24. 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).
  25. Smith, J. D., et al. Droplet mobility on lubricant-impregnated surfaces. Soft Matter. 9 (6), 1772-1780 (2013).
  26. Tran, T., Staat, H. J. J., Prosperetti, A., Sun, C., Lohse, D. Drop impact on superheated surfaces. Phys Rev Lett. 108 (3), 036101 (2012).
  27. 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).

Tags

Engineering sag 133 glatte overflade anti-friktion høj temperatur rustfrit stål fotografering kemisk ætsning
Forberedelse og høj temperatur anti-friktion opførsel af en glat overflade på rustfrit stål
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Zhang, P., Huawei, C., Liu, G.,… More

Zhang, P., Huawei, C., Liu, G., Zhang, L., Zhang, D. Preparation and High-temperature Anti-adhesion Behavior of a Slippery Surface on Stainless Steel. J. Vis. Exp. (133), e55888, doi:10.3791/55888 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter