表面微纳米结构与超疏水性若干关键科学问题

自然界许多微妙的现象可归结于超疏水性，具有超疏水性能的表面在涉及自清洁、微流动以及理解生物系统等方面具有广泛而重要的应用。而仅仅由于化学性能只能在光滑表面形成一般疏水性，只有在此基础上形成表面微/纳米结构，才能产生超疏水性。随着微纳米制造工艺的迅速发展，借鉴自然界超疏水性现象的观察，研究表面微纳米结构与超疏水性的关系等，成为表面物理和表面化学的一个重要研究前沿。然而，由于对此关系的系统理解，需要深入研究固、液和气三相界面问题，涉及复杂的耦合。因此，至今还有待于建立系统性的定量的理论模型。本项目拟系统研究具有超疏水性表面的微纳结构的尺寸、形状、分布对：1）接触角模型和模型之间的转换，2）前进角、后退角和滚动角，3）微流动这三方面关键性能的影响。通过微纳米结构表面的制备、实验、模拟和理论综合进行研究。