前沿动态：3D打印制备仿生超疏水微结构

来源：今日新材料

自然界的动植物给我们提供了很多功能性结构的设计灵感，特别是受植物叶子启发的超疏水表面结构。经典的超疏水案例是具有莲花叶片效应的超疏水结构（Lotus effect），水滴在叶片上形成完美的球形且易于滑落。另一个案例是可以吸附水滴的超疏水表面（“Salvinia效应”），该结构来源于Salvinia Molesta叶片上独特的打蛋器形状微结构，打蛋器的尖端具有亲水性结构，而其表面布满纳米状的超疏水结构。

然而，传统制造技术很难仿造出自然界中复杂的微结构，为了解决这一问题，南加州大学Yong Chen教授课题组采用‘沉浸表面累积三维打印工艺’（Immersed surface accumulation based 3D Printing），制造出了仿生Salviniamolesta叶片的超疏水打蛋器微结构。将多壁碳纳米管添加到光固化树脂中以增强微结构的表面粗糙度和机械强度。结果表明，3D打印的打蛋器微结构表面在超疏水和Rose Petal效应方面表现出诸多有趣的性能。打蛋器表面与水滴的粘附力（从23微牛到55微牛）可以很容易地通过设计不同的臂数来调节，可以作为‘微型机械手’来操控微液滴。此外，该新型仿生结构可以用于油污的吸附和高效油水分离。

文献链接：

3D-Printed Biomimetic Super-Hydrophobic Structure for Microdroplet Manipulation and Oil/Water Separation，Advanced Materials，2020

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201704912/epdf

原文链接：

https://zhuanlan.zhihu.com/p/90247487?utm_source=wechatMessage_article_bottom