Waiting
Login processing...

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

Engineering

Förberedelse och hög temperatur anti vidhäftning beteende av en hal yta på rostfritt stål

Published: March 29, 2018 doi: 10.3791/55888

Summary

Hala ytor ger ett nytt sätt att lösa Vidhäftningsproblemet. Det här protokollet beskriver hur man fabricerar hala ytor vid höga temperaturer. Resultaten visar att de hala ytorna visade anti vätning för vätskor och en anmärkningsvärd anti vidhäftning effekt på mjukdelar vid höga temperaturer.

Abstract

Anti vidhäftning ytor med hög-temperaturbeständighet har ett brett program som potentiella i elektrokirurgiska instrument, motorer och rörledningar. En typisk anti vätning superhydrofobt beläggningen inte enkelt när de utsätts för en hög temperatur vätska. Nyligen, Nepenthes-inspirerad hala ytor visat ett nytt sätt att lösa Vidhäftningsproblemet. Ett smörjmedel lager på den hala ytan kan fungera som en barriär mellan drevs tillbaka materialet och ytstrukturen. De hala ytorna i tidigare studier visade dock sällan hög-temperaturbeständighet. Här beskriver vi ett protokoll för beredning av hala ytor med hög-temperaturbeständighet. En photolithography-assisted metod användes för att fabricera pelaren strukturer på rostfritt stål. Av funktionaliserar ytan med koksaltlösning, förbereddes en hal yta genom att lägga till silikonolja. Beredd hala ytan vidhöll egenskapen anti vätning för vatten, även när ytan värms upp till 300 ° C. Också, den hala ytan uppvisade stora anti vidhäftning effekter på mjukdelar vid höga temperaturer. Denna typ av hal yta på rostfritt stål har tillämpningar inom medicinsk utrustning, mekanisk utrustning, etc.

Introduction

Vid höga temperaturer för användning med vätskor och mjukdelar ytor på anti friktion har fått stort intresse på grund av deras omfattande tillämpningen potential i elektrokirurgiska instrument, motorer, rörledningar etc. 1 , 2 , 3 , 4. Bioinspired ytor, särskilt superhydrofobt ytor, anses det idealiska valet för sin Utmärkt anti vätning förmågor och självrengörande egenskaper5. I superhydrofobt ytor, bör anti vätning förmåga tillskrivas låst luften i ytstrukturen. Superhydrofobt staten är dock instabil eftersom det är i Cassie-Baxter staten6,7. Även vid höga temperaturer, kan den anti vätning för flytande droppar misslyckas på grund av vätning tillstånd övergången från den Cassie-Baxter till Wenzel staten8. Denna vätning övergång framkallas av små flytande droplet vätning i strukturer, vilket resulterar i misslyckandet att låsa luften på plats.

Nyligen, inspirerad av peritome av anläggningen pitcher, Nepentheshala egenskaper, finns Wong et al. rapporterade ett koncept att konstruera hala ytor genom infusion ett smörjmedel i ytstrukturer9,10 ,11. På grund av kapillär kraft, kan strukturerna som håller smörjmedlet på plats, precis som i den låsta luftficka på superhydrofobt ytor. Således kan det bildas en stabil fast/flytande yta de smörjmedel och ytstrukturer. När smörjmedel har förmånliga affinitet för ytstrukturen, flytande droplet-programmet på sammansatta ytan kan glida lätt, med endast en mycket låg kontaktvinkel hysteres (t.ex. ~ 2 °)12. Detta smörjmedel skikt kan också ytan som har märkliga anti vätning kapacitet13, visar stor potential för medicintekniska14,15. Dock tidigare studier på hala ytor främst inriktad på förberedelserna för ansökan vid rumstemperatur eller låga temperaturer. Det finns mycket få studier om förberedelse av hala ytor med hög-temperaturbeständighet. Zhang et al. visade till exempel att snabb avdunstning av smörjmedel snabbt orsakar felet av egenskapen hala även något höga temperaturer16.

Hala ytor med hög temperatur motstånd kan bredda programmet potentiella; exempelvis kan de användas som flytande barriärer för att minska mjukvävnad vidhäftning till elektrokirurgiska instrument tips. Under det kirurgiska ingreppet uppstår svår mjukvävnad vidhäftning på grund av den höga temperaturen av elektrokirurgiska instrument tips. Den mjuka vävnaden kan vara förkolnade, orsakar det att följa instrument spets, som sedan tårar den mjuka vävnaden runt tip17,18,19. Klibbade mjukdelar på den elektrokirurgiska instrument spetsen påverkar negativt verksamheten och också kan framkalla felet av hemostas19,20. Dessa effekter påtagligt skada människors hälsa och ekonomiska intresse. Det är därför mycket brådskande att lösa frågan om mjuk vävnad vidhäftning till elektrokirurgiska instrument. Faktum, erbjuder hala ytor en möjlighet att lösa detta problem.

Här presenterar vi ett protokoll för att fabricera hala ytor tillgängliga vid höga temperaturer. Rostfritt stål valdes som ytmaterialet på grund av dess hög-temperaturbeständighet. Det rostfria stålet var ruggas upp av photolithography-assisted kemisk etsning. Då ytan var functionalized med ett biokompatibelt material, saltlösning octadecyltrichlorosilane (OTS)21,22,23,24. En hal yta förbereddes genom att lägga till silikonolja. Dessa material aktiverad hala ytan för att uppnå hög-temperaturbeständighet. Egenskapen anti vätning vid höga temperaturer och anti vidhäftning effekterna på mjuk vävnad undersöktes. Resultaten visar möjligheten att använda hala ytor på anti vidhäftning problemet vid höga temperaturer.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. photolithography på rostfritt stål

  1. Utforma den photomasken med en mekanisk ritning programvara och tillverka utformningen genom att skicka den till en photomasken printer4.
  2. Tvätta av rostfritt stål (316 SS; lengthx bredd: 4 cm x 4 cm, tjocklek: 1 mm) genom att skölja det i alkaliska lösningar (50 g/L NaOH och 40 g/L Na2CO3) i rumstemperatur i 15 min att avlägsna olja föroreningar.
  3. Rengör noggrant rostfritt genom att utföra ultraljudsrengöring i ett ultraljud städmaskin (fungerande frekvens: 40 KHz, ultraljud power: 500 W). Skölj det sekventiellt med avjoniserat vatten, n-hexan, aceton och etanol för 10 min varje.
  4. Torka av rostfritt stål genom att placera den på en värmeplatta vid 150 ° C i 30 min. skydda rostfritt stål genom att täcka den med ett ark aluminiumfolie (Al).
  5. Plats av rostfritt stål på mitten av en spin coater. Använd en pipett för att deponera positiv fotoresist (ca 1 mL) på det rostfria stålet, från mitten till kanten, tills fotoresist helt täcker av rostfritt stål. Undvika bubbla bildas i fotoresist.
    1. Utföra spin-beläggning, först med en hastighet av 700 rpm/min 6 s, att börja snurra cykeln, och sedan med en hastighet av 1 500 rpm/min för 15 s, att sprida jämnt fotoresist.
  6. Släpp vakuumventilen och hämta av rostfritt stål med ett par pincett. Placera det rostfritt stålet på en värmeplatta vid 120 ° C i 2 min att baka fotoresist.
  7. Plats av rostfritt stål på vakuum ventilen en photolithography maskin. Ställa in exponeringstiden av photolithographyen maskinen till 25 s.
    Obs: Här photolithography maskinen är en kontakt aligner med en ultraviolett (UV) ljus våglängd på 254 nm och en ljusintensitet 13 mW/cm2.
  8. Release av rostfritt stål och placera den i utvecklare lösning för 1 min att ta bort fotoresist utan att utsätta det för UV-ljus. Bort av rostfritt stål från utvecklare lösning, tvätta med avjoniserat vatten och torka den under N2 gas.
  9. Plats av rostfritt stål på en värmeplatta att baka vid 120 ° C under 2 minuter.
  10. Använda en upprätt Mikroskop med en förstoring på 100 x för att iaktta ytan av rostfritt stål att inspektera den erhållna fotoresist konsistensen.

2. kemisk etsning av rostfritt stål

  1. Förbereda en kemisk etsning lösning med en volym på 200 mL (400 g/L FeCl3, 20 g/L fosforsyra och 100 g/L saltsyra) i en 500 mL-glasbägare.
  2. Plats av rostfritt stål med fotoresist konsistens i en kemisk lösning för 10 min. Tillåt inte rostfritt stål bitar att kontakta varandra. Placera högst fyra rostfria bitar på en gång.
  3. Ta ur den kemiskt etsad rostfritt stål med pincett, tvätta bitar med avjoniserat vatten för 1 min och torka dem med N2 gas.
  4. Ta bort fotoresist textur genom att dränka det rostfria stålet i aceton för ultraljudsrengöring för 5 min. Sedan torka den kemiskt etsad rostfritt med N2 gas.

3. OTS självmontering på kemiskt etsad rostfritt stål

  1. Rengör det kemiskt etsad rostfritt stålet med en stadig ström av avjoniserat vatten, torka den med N2 gas och placera den på en värmeplatta vid 100 ° C i 30 min helt torka ytan.
  2. Hydroxylate av kemiskt etsad rostfritt stål med en O2 plasmabehandling i en RF plasma maskin, med en RF-effekten 100 W för 10 min, ett systemtryck på 100 mbar och en flödeshastighet av 20 sccm.
  3. Bered 1 mM OTS i vattenfri toluen i en bägare. Torka bägaren noggrant innan lösningen förberedelse.
  4. Skölj av kemiskt etsad rostfritt stål med OTS lösningen för 4 h i rumstemperatur. Placera bägaren i en försluten påse. Tillåt inte rostfritt stål bitar att kontakta varandra.
  5. Bort av rostfritt stål, rengör den med vattenfri toluen av utför ultraljudsrengöring i 10 min och torka den med N2 gas.

4. hala ytbehandling

  1. Deponera cirka 10 mL/cm2 silikonolja (viskositet: 350 cst; ytspänning: 21,1 mN/m) på OTS-belagt, kemiskt etsad rostfritt stål med hjälp av en pipett.
  2. Använd en optisk stereomikroskopet för att observera processen vätning av silikonolja på den rostfria ytan (förstoring på 10 x).
  3. Ta bort överflödigt silikonolja genom att placera det rostfria stålet i vertikalt läge för 1 h.

5. undersökning av vatten glider beteende på hala ytor

  1. Deponera en 4-µL vatten droplet på den hala ytan. Placera det rostfritt stålet under ett optiskt mikroskop och luta substratet av ~ 2°.
  2. Visualisera de vatten droplet glidande på den hala ytan vid låg förstoring (50 x) att kontrollera att den hala ytan har egenskapen lätt glidande.

6. analys av anti vätning på hala yta vid höga temperaturer

  1. Plats av rostfritt stål med en hal yta på en värmeplatta med pincett. Ställ in värmeplattan på olika temperaturer (dvs 200 ° C och 250 ° C och 300 ° C) att analysera anti vätning beteenden vid olika temperaturer.
    Obs: Rör inte direkt av hög temperatur rostfritt stål med händerna.
  2. Använd en mikro-spruta att sätta in en 10-µL vatten droplet på den hala ytan.
    Obs: Innan släppa vatten droplet-programmet, temperaturen på den hala ytan bör nå jämvikt.
  3. Använd en höghastighets kamera att spela in vatten droplet rörelsen vid en bildhastighet av 500 Hz.
    1. Fixa kameran på ett stativ och direkt linsen på kameran mot rostfritt stål. Justera fokus på kameran för att få ett klart vatten droplet bild. Spela in förflyttning av vatten droplet-programmet på den rostfria ytan genom att trycka på start-knappen på kameran. Tryck på avsluta-knappen på kameran när droplet vattenrutschbanor utanför rostfritt att slutföra inspelningen.

7. analys av anti vidhäftning effekterna av den hala ytan på mjuk vävnad

  1. Använd en manipulator, en dynamometer, en värmeplatta och en stillastående fixtur att ställa in en vidhäftning kraft mätning plattform4, som visas i figur 3a.
  2. Placera mätplatsen på värmeplattan. Använd en klämma för att fixa det rostfria stålet på plattan. Värma provningsytan till en viss hög temperatur (t.ex. 300 ° C).
    Obs: Provningsytan bör noga kontakta värmeplattan för att säkerställa effektiv värme transport till den hala ytan.
  3. Fixa dynamometern till manipulatorn. Ansluta en cylinder tabell (diameter: 2 cm) med en kraft huvudet att fungera som en mjuk vävnad fast plattform.
  4. Fixa den mjuka vävnaden (t.ex. kycklingbröst; längd: 5 cm, bredd: 2 cm, tjocklek: 3 mm) till tabellen cylinder med hjälp av en tunn tråd. Se till att den mjuka vävnadsytan ungefär även.
  5. Ladda den mjuka vävnaden på test yta med en hastighet av 1 mm/s tills dynamometern når en viss maximal kraft (t.ex. 4.5 N) genom att vrida knappen rörelse av manipulatorn. Sedan lasta den mjuka vävnaden i samma hastighet.
  6. Ansluta en dator till dynamometern med hjälp av en data överföring och spela in i realtid kraft mellan den mjuka vävnaden och provytan.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Den hala ytan förbereddes genom att lägga till silikonolja OTS-belagd, kemiskt etsad rostfritt stål. På grund av deras liknande kemiska egenskaper, var ytan helt fuktad av silikonolja. Vätning processen visas i figur 1a. Den röda streckade linjen markerar raden vätning. Efter blöta, skulle en synlig olja lager kunna skiljas från den torra ytan. Egenskapen hala av beredd hala ytan undersöktes genom att deponera en vatten droplet på hala yta med en vinkel på ungefär 2°. Figur 1b visar i situ vatten droplet rörelsen över hala ytan. Den gula streckade linjen markerar kontaktledningen, och resultaten visar vatten droplet-programmet flytande och skjuta på den hala ytan.

Anti vätning beteenden av beredd hala ytan på en vatten droplet vid höga temperaturer undersöktes. Den hala ytan var uppvärmd till olika temperaturer och vattendroppar sattes in på ytan. Vid 200 ° C (figur 2a), vatten droplet-programmet först kontaktade fast ytan, och sedan kontaktytan mellan droplet-programmet och ytan minskade. Efter ca 6.200 ms började vatten droplet-programmet glida av ytan. Vid 250 ° C (figur 2b) hade vatten droplet-programmet en mycket liten inledande kontaktyta med underlaget. Efter ca 800 ms började vatten droplet-programmet glida av ytan. Vid 300 ° C (figur 2 c) hade vatten droplet-programmet instabil kontakt omedelbart efter att ha satt in och snabbt gled av den hala ytan efter bara 250 ms.

Anti vidhäftning effekten av den hala ytan på en mjuk vävnad utvärderades genom att mäta den vidhäftning kraften. Vi satte upp en vidhäftning kraft mätplattform genom att kombinera värme och manipulation systemen (figur 3a). Den mjuka vävnaden var fast på dynamometern, som var ansluten till manipulatorn, och provningsytan var fast på en värmeplatta. Kycklingbröst valdes som representant på grund av dess rena vävnad. Efter lastning den mjuka vävnaden på provningsytan vid ett tryck på 4.5 N, genereras lossning processen en vidhäftning kraft mellan mjuk vävnad och provytan. Resultaten visas i figur 3b. Vidhäftning styrkor var 0,80 ± 0,18 N och 0,04 ± 0,02 N på de släta rostfria och hala ytorna, respektive. Den vidhäftning kraft minskade med en storleksordning på hala ytan jämfört med på den släta ytan av rostfritt stål.

Figure 1
Figur 1. Bildandet processen av den hala ytan och dess hala egendom. (A) vätning av silikonolja på OTS-belagd, kemiskt etsad rostfritt stål. Ytan kan vara fullständigt fuktad av silikonolja på grund av liknande kemiska egenskaper mellan OTS molekylära lagret och silikonolja. (B) vatten droplet flyter på silikonolja och visar dess lätt-glidande boende. Det rostfria stålet har en lutningsvinkel av cirka 2°. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 2
Figur 2. Anti vätning beteende av den hala ytan med en vatten droplet vid höga temperaturer. Vatten droplet rörelse efter avsätts på en horisontell hala yta på olika temperaturer: (A), 200 ° C, (B) 250 ° C, och (C) 300 ° C. Alla vattendropparna gled av den hala ytan efter en viss tid och tid som behövs för vatten droplet-programmet att glida bort minskade med ökande yttemperatur. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 3
Figur 3. Anti vidhäftning utvärdering av den hala ytan med en mjuk vävnad vid höga temperaturer. (A) Schematisk bild av vidhäftning kraft mätning plattformen. Mjukvävnad lästes på provningsytan använder en manipulator ansluten till en dynamometer. Den vidhäftning kraften överfördes till datorn. (B) vidhäftning kraft mellan den mjuka vävnaden och provytan. Mjukvävnad lästes på mätplatsen på en yta och temperatur på 300 ° C. Den vidhäftning kraften på den hala ytan minskade med om en storleksordning jämfört med på den släta ytan av rostfritt stål. Felstaplar visas är de genomsnittliga standardavvikelserna (SD). Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Detta manuskript Detaljer protokoll för fabricera en hal yta med hög-temperaturbeständighet. Egenskapen hala av våra förberedda ytan demonstrerades genom att observera beteendet lätt-glidande med en vatten droplet. Sedan undersöktes den anti vätning av beredd hala ytan på olika temperaturer genom att deponera en vatten droplet på den heta ytan. Resultaten visar att beredd hala ytan vidhöll sin hala egendom även när det var uppvärmd till över 300 ° C. Vi har också konstaterat anti vidhäftning effekterna av den hala ytan på mjuk vävnad.

Till skillnad från den superhydrofobt ytan, ytan strukturer på den hala ytan fungerar som jordbruksföretaget strukturerna för den infunderas smörjmedlet. Enligt en tidigare studie25, skulle på grund av förmånliga frändskapet av OTS-belagda ytan för silikonolja, en vatten droplet flyta på silikon oljeinfuserade ytstrukturen, vilket visas i figur 1B. Dessutom denna vätska/vätska/solid gränssnitt ger ytan ett mycket låg kontaktvinkel hysteres för flytande droppar blandbara med silikonolja. Vatten droplet-programmet kan därför enkelt glida på den som förberedda hal yta.

På grund av utmärkt hög temperatur motståndet av rostfritt stål substrat, functionalized lagret OTS och infunderas silikonolja, kan beredd hala ytan upprätthålla sin hala egendom vid mycket höga temperaturer. Vid höga temperaturer, vatten droplet-programmet glider inte på ytan, men det kan rulla på ytan. Resultaten kan tillskrivas den Leidenfrost effekt26. Silikonolja och vatten avdunsta vid höga temperaturer, och ånga kan bilda ett vapor lager mellan vatten droplet-programmet och silikon olja lagret. I själva verket avdunstning av silikon olja och vatten droplet-programmet ökar med ökande temperatur. Därför har luften lagret vid högre temperaturer en förbättrad förmåga att förhindra direkt kontakt mellan vatten droplet-programmet och silikonolja. Liknar vatten droplet-programmet rullar på ytan vid 300 ° C (figur 2 c), vatten droplet-programmet nästan flöt i luften-skiktet. Kontakten var mycket instabil, och således det gled snabbt av ytan.

Smörjmedel lagret kan också fungera som en anti vidhäftning barriär för mjuk vävnad. En vidhäftning kraft mätplattform inrättades att undersöka anti vidhäftning effekten av den hala ytan på mjuk vävnad. På grund av ren vävnad valdes kycklingbröstet som experimentella mjukdelar. Den mjuka vävnaden lastades på den släta ytan av rostfritt stål och på hala ytan. Resultaten visar en betydande minskning av vidhäftning kraft den hala ytan (dvs. från 0,80 ± 0,18 N på den släta ytan till 0,04 ± 0,02 N på den hala ytan). Detta koncept erbjuder nya insikter i lösa mjukvävnad vidhäftning på elektrokirurgiska instrument. Eftersom silikonolja och OTS är biokompatibla22,27, kan vår metod tillämpas på elektrokirurgiska instrument, inklusive monopolär skalpell och ultraljud skalpell.

Dessutom vår metod är mycket enkel, och det kan förenklas ytterligare. Pelarstrukturen kan ytan att hålla mer silikonolja och mer silikonolja effektivt kan fungera som en barriär för mjuk vävnad. Dock om det finns ingen anledning för så mycket silikonolja, såsom när det används under de anti vätning av en vatten droplet, av rostfritt stål kan vara direkt ruggas upp genom kemisk etsning. Den förenklade metoden är enklare och kan tillämpas på olika typer av ytmaterial, inklusive en krökt yta. Det bör noteras att silikonolja avdunstar när ytan värms till en hög temperatur, och egenskapen hala slutligen misslyckas efter en viss tid. Men genom att lägga silikonolja till ytan, det kommer att återfå egenskapen hala. Det kritiska steget i vårt protokoll är utarbetandet av OTS beläggningar på ytan strukturer, som avgör den hala ytan slutliga hala egendom. Således bör det OTS församling steget utföras noggrant.

Hala ytor är en framväxande funktionell yta för att uppnå självrengörande, anti vidhäftning, förhindra isbildning, etc. Det har många fördelar, inklusive enkel tillverkning, robust Sträckhållfasthet för olika vätskor, bra tryck stabilitet och självläkning. Våra enkel metod erbjuder ett sätt att konstruera en hal yta med hög-temperaturbeständighet. Vi anser att den föreslagna metoden att hala yta ansökan i medicintekniska produkter, motorer, varmvatten rörledningar m.m.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Författarna har något att avslöja.

Acknowledgments

Detta arbete stöds av den nationella naturvetenskap Foundation i Kina (Grant nr 51290292) och stöddes också av den akademiska Excellence Foundation av BUAA för doktorander.

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

Hal yta hög temperatur anti vidhäftning Engineering fråga 133 rostfritt stål Fotografi kemisk etsning
Förberedelse och hög temperatur anti vidhäftning beteende av en hal yta på rostfritt 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