MaterialsViews报道:飞秒激光湿法刻蚀制备耐久高透明玻璃超滑表面
- 发布时间:
- 2022-11-05
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- MaterialsViews报道:飞秒激光湿法刻蚀制备耐久高透明玻璃超滑表面
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MaterialsViews报道:西交大陈烽、山超Adv Eng Mater封面:飞秒激光湿法刻蚀制备耐久高透明玻璃超滑表面
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水下光学窗口在水下目标探测、水下考古、海底资源调查、环境监测和救援救助等方被广泛应用,并在海洋探测中发挥了重要作用。但海洋环境中存在大量的贝类藻类生物、污染物会对水下光学窗口性能产生严重的影响。近年来,研究者发现由猪笼草启发的仿生超滑表面有望解决上述问题。然而,仿猪笼草的多孔超滑表面低机械阻力和润滑剂易损耗特性会严重影响其超滑性能,进而使其失去其抗生物吸附抗污染的能力。
自然界存在一种奇特的现象,山荷花的花瓣在干燥空气中呈现不透明的白色。但在雨天,当雨滴渗透进松散的细胞组织之间后,由于水和细胞液的折射率非常相近,花瓣会由白色变透明。该文章受到猪笼草超滑表面和山荷花在水中变透明现象的启发,采用飞秒激光湿法蚀刻方法,在光学玻璃材料上制备一种全新的三维仿生超滑表面,能够实现长效抗污染能力同时保持光学材料良好的透光性。通过在玻璃内部制备舱室,可将润滑油储存在其中;并在加工出的三维毛细管辅助作用下,存储的润滑液可以逐渐根据损耗情况源源不断的输送到光学窗口表面。与普通的超滑表面相比,这种新颖的仿生超滑结构显著提高了超滑表面的耐久性,并对基底材料的光学透明度影响却较小。飞秒激光湿法刻蚀法制备的舱室结构超滑表面具有优异的透光性和耐用性,作为一种新颖的抗污染水下光学窗口有望在海洋光学探测领域获得重要的应用。
该论文的第一作者是西安交通大学的博士生梁婕,通讯作者是陈烽教授和山超副教授。论文作为后内封发表在Advanced Engineering Materials第24卷, 第10期。

【图1】(a)玻璃内舱室示意图及电镜图。(b)液滴在高耐久性透明超滑表面以及普通超滑表面上滑动次数的对比。(c)高耐久性透明超滑表面灌注硅油前后透过率变化。
论文信息:
Highly stable and transparent slippery surface on silica glass fabricated by femtosecond laser Jie Liang, Chao Shan*, Hao Wang, Tao Hu, Qing Yang, Haoyu Li, Xun Hou, Feng Chen* Advanced Engineering Materials DOI: 10.1002/adem.202200708 点击左下角「阅读原文」,查看该论文原文。
Advanced Engineering
Materials
期刊简介
Advanced Engineering Materials关注迈向商业化、有关工程材料方面的最新进展,侧重于工业制造技术与材料的工程性质。收文范围广泛,包含金属材料、生物医学材料、硅酸盐材料、材料行为与处理过程、表面涂层、材料腐蚀等。最新影响因子为4.122。
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