AM综述:超润湿形状记忆微结构的智能润湿控制及实际应用
Nanoyu Nanoyu 2020-10-17


近几年来,超湿润表面润湿性的智能控制引起了人们的广泛关注。与传统的表面化学调控策略相比,表面微观结构的调控虽然可以带来许多新的功能,但难度更大。最近的研究发现,基于形状记忆聚合物(SMPs)的形状记忆效应(SME),可以更容易、更精确地控制表面微结构。

近日,哈尔滨工业大学刘宇艳教授综述了超润湿形状记忆微结构的润湿性智能控制及其应用的最新进展。首先介绍SMP的SME机理,然后重点介绍SMP的微结构/润湿控制以及相应的在超疏水、超全疏水和超脂质表面上的应用。

文章要点

1SME微结构可以有效地调节超疏水表面、超全疏水表面、超脂质表面等多种超润湿表面的润湿性能。在聚合物SME的基础上,通过调节表面微观结构,可以巧妙地控制许多润湿性能,如可切换的高/低CaS、可逆的液滴滑动、可调的液滴弹跳和可逆的各向同性/各向异性润湿等。

 

2智能润湿可控性使这些材料可以应用于许多重要的应用中:例如,可控液滴存储、选择性液滴捕获和释放、可擦除梯度润湿、可重写液体图案以及微板液体的移液。目前的研究表明,SME微结构为实现良好的润湿控制提供了新的思路,为超湿材料提供了新的功能。

 

3作者最后指出需要进一步开拓一些新的研究方向。首先,研究应该从二维表面进一步扩展到一维纤维和三维多孔材料;其次,应该开始一些有关基于形状记忆微结构在复杂介质中的润湿控制和应用的新研究;第三,通过协同调节表面微观结构和化学结构的润湿调节尝试将不同的形状记忆基底与各种响应分子(对光、pH、溶剂、离子等的响应性)相结合。

 

Zhongjun Cheng, et al, Superwetting Shape Memory Microstructure: Smart  Wetting Control and Practical Application, Adv. Mater. 2020

DOI: 10.1002/adma.202001718

https://doi.org/10.1002/adma.202001718


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