1 . 沈阳航空航天大学机电工程学院,沈阳 110136 2 . 航空数字化制造工艺国防重点学科重点实验室,沈阳 110136 3 . 吉林大学工程仿生教育部重点实验室,长春 130022 摘要 应用热压技术,提出了一种简单、经济有效的方法来制造具有稳健超疏水润湿状态的微结构高密度聚乙烯 (HDPE) 表面。在热压过程中,柔性模板中的微网格和微凹槽被 PE 熔体填充。随后,在 PE 薄膜表面形成两级微结构。当 5 μL 水滴滴在该 PE 薄膜表面时,其接触角为 151.8˚±2˚,滚动角 > 90˚。计算出表面上的水钉扎能力,滚落角是指定水滴体积的二次函数。具体而言,由于表面的固体-蒸汽复合界面,HDPE 薄膜上出现了 356 μN 的水钉扎力。同时,自清洁和浸泡测试表明,具有微柱的 HDPE 表面在外部压力下表现出强大的 Cassie 浸渍润湿状态。所提出的微结构表面表面制造方法是开发液滴操纵和功能性仿生聚合物表面的合适候选方法。
在很大程度上是由宿主 - 具型人的互动驱动的,例如H键形成和范德华力等。[4–7]是一种标准的研究实践,可以研究这种瞬态热量释放,以了解MOF的吸附热和动力学行为,并将不同程度的与Adsorbates相互作用的不同程度与环境化。[8-10]然而,由于在相应的传感器设备中探索MOF瞬时热量,由于对周围环境的热量耗散,因此是一个未知的领域。作为多孔材料,纤维素纤维纸(CFP)能够自发地运输水,伴随着湿面较弱的临时温度升高。[11,15]由界面能量差异和在干向沟道跨界区域发生的界面能量差异和电静态吸引力引起的毛细力是关键因素。[11–14]这种毛细管驱动的旋转水含水研究表明,可以通过简单使用温度计来监测吸附和化学相互作用产生的瞬态热量。然而,在CFP润湿前部的温度升高相对较小(<4 K),在转化为电流传感设备的背景下没有选择性。[10,14,15]这主要是由于两个因素:
要研究2D材料,一种共同的途径是在固体基板的表面上支撑它们。在这种情况下,如果要按需插入离子,即通过某种控制机制,则必须与电解质接触。相对于计数器电极,给定的2D材料中给定的离子物种的化学潜力差异为离子插入的驱动力提供了可以控制的驱动力。尽管底物本身可以用作固态电解质,例如在离子导电玻璃陶瓷的情况下,[10-12]在受支持的2D材料的层之间插入离子插入可能会受到阻碍,因为通常有效地插入了通常通过边缘或缺陷站点进行有效插入。在从顶部施加电解质时,覆盖它们的可能性更大 - 近年来,这种方法主要用于静电门控。[13,14]为了以系统的方式插入和运输的目的解决,重要的是以图案化的方式将电解质与2D材料集成在一起,例如在离子扩散过程上强加方向性。这主要是样本量和模式分辨率问题,可以通过100 µm及以后的规模来解决,例如,通过固态电解质的添加剂制造[15]或通过对液体的喷墨打印。[16–18]这些方法的当前局限性是通过打印分辨率以及通过电解质的机械性能来设置的。这些往往很容易弄湿样品表面的大部分,必须因此,粘性电解质或离子 - 凝胶更直接地打印[16],而一系列低粘度电池级电解质(例如碳酸乙酯/碳酸乙酯中的LIPF 6)不是。
研究二维材料时,一种常见的方法是将它们支撑在固体基底表面上。在这种情况下,如果要按需插入离子,即通过某种控制机制,则必须使离子与电解质接触。二维材料中特定离子相对于对电极的化学势差为离子插入提供了可控的驱动力。尽管基底本身可以充当固态电解质,例如离子导电玻璃陶瓷,[10–12] 但支撑二维材料层之间的离子插入可能会受到阻碍,因为有效插入通常通过边缘或缺陷位进行。从顶部涂抹电解质时更有可能覆盖这些位置——这种方法近年来被广泛使用,主要用于静电门控。 [13,14] 为了系统地解决离子插入和传输问题,将电解质与 2D 材料以图案化方式整合在一起非常重要,例如,对离子扩散过程施加方向性。这主要是样本大小和图案分辨率问题,在 100 µm 及以上的规模上可以解决,例如通过固态电解质的增材制造 [15] 或液态电解质的喷墨打印。[16–18] 目前,这些方法的局限性在于打印分辨率以及电解质的机械性能。因此,粘稠电解质或离子凝胶更容易打印,[16] 而一系列低粘度电池级电解质(如碳酸乙烯酯/碳酸二乙酯中的 LiPF 6)则不然。这些电解质往往很容易润湿样品的大部分表面,必须
许多研究表明,激光纹理化之后,新处理过的金属表面由于存在微/纳米结构而呈现亲水或超亲水状态[3–5]。当激光纹理化表面较长时间暴露在环境空气中时,可以观察到润湿性从超亲水性转变为超疏水性[5–10]。因此,激光纹理化的金属表面在环境条件下储存时可实现超疏水性。不同金属的转化时间不同。例如,经纳秒激光纹理化的铜或黄铜需要大约 11–14 天才能变为超疏水[11,12]。Jagdheesh 等人[13]报道,激光烧蚀铝的润湿性转化需要大约 40 天。而飞秒激光烧蚀不锈钢的润湿性变化比其他金属需要更长的时间(52–60 天)[14,15]。
1 . 沈阳航空航天大学机电工程学院,沈阳 110136 2 . 航空数字化制造工艺国防重点学科重点实验室,沈阳 110136 3 . 吉林大学工程仿生教育部重点实验室,长春 130022 摘要 应用热压技术,提出了一种简单、经济有效的方法来制造具有稳健超疏水润湿状态的微结构高密度聚乙烯 (HDPE) 表面。在热压过程中,柔性模板中的微网格和微凹槽被 PE 熔体填充。随后,在 PE 薄膜表面形成两级微结构。当 5 μL 水滴滴在该 PE 薄膜表面时,其接触角为 151.8˚±2˚,滚动角 > 90˚。计算出表面上的水钉扎能力,滚落角是指定水滴体积的二次函数。具体而言,由于表面的固体-蒸汽复合界面,HDPE 薄膜上出现了 356 μN 的水钉扎力。同时,自清洁和浸泡测试表明,具有微柱的 HDPE 表面在外部压力下表现出强大的 Cassie 浸渍润湿状态。所提出的微结构表面表面制造方法是开发液滴操纵和功能性仿生聚合物表面的合适候选方法。
本文介绍了 Al-Si-Zn 填充金属在 AR 500 钢和 AA 7075 铝合金表面润湿和铺展的实验研究结果。通过不同表面条件下的接触角和铺展比分析了填充金属在金属表面的润湿和铺展情况。接触角是测量液-气界面切线与固体表面之间的角度。而铺展比是根据填充金属铺展形状几何直径的变化来测量的。低熔点填充金属的使用越来越受欢迎,因为它们能够降低热量对金属的影响。然而,低铺展和脱湿条件限制了填充金属的应用,因为这些条件会对接头能力产生不利影响。但总的来说,这项针对这些金属的不同表面条件的研究是为了确定填充金属的润湿和铺展行为。本研究将通过火炬钎焊加热的 Al-Si-Zn 填充金属应用于具有不同表面条件的 AR 500 钢和 AA 7075 铝合金表面。实验结果表明,与粗糙的金属表面相比,填充金属在光滑表面上的扩散面积更大。
在 PC 行业中,网络制造生态系统(本文中也称为“网络系统”)旨在通过让对 EWOD 设计、制造和操作知之甚少的人们利用数字微流体作为便捷的液体处理平台来推动数字微流体领域的发展。...................... 52