3D打印技术制备超疏水表面

• He等人通过3D打印聚二甲基硅氧烷（PDMS）油墨制备多孔薄膜，通过调控打印速度、间距和几何参数实现超疏水性调节。该薄膜展现出优异的耐久性、透气防水性、漂浮载体承载能力及液滴运输能力。
• Xing等人采用3D打印结合化学修饰方法，通过丙酮浸泡制备花状表面，再经PS纳米球多巴胺缓冲液处理，获得油水分离效率超99%的超疏水多孔薄膜，验证了3D打印在超疏水制备中的可行性。

自清洁特性及典型应用

• 莲花效应原理：荷叶表面微纳结构赋予其超疏水自清洁特性，液滴可轻易带走污物实现自洁。
• 应用场景：抗污免水洗服装、汽车表面、建筑墙体、玻璃、太阳能电池板等。
• 挑战与方向：提高自清洁持久性常导致透明度下降，未来需开发透明自清洁超疏水涂层。

防结冰应用机理与优势

• 问题背景：飞机翼型结冰、输电线增重及性能下降等威胁安全，传统除冰方法成本高且污染环境。
• 超疏水防冰机制：
  • 微纳结构封存空气减少固液接触面积，阻隔热传递延缓结冰。
  • 微槽间液滴自由能过剩促使其在重力作用下自动滚落。
  • 低黏附表面设计缩短液滴接触时间、降低凝点。
• 研究展望：需完善超疏水表面形貌差异对防结冰机理的影响研究。

耐腐蚀应用与保护机制

• 金属腐蚀问题：日常工具腐蚀导致变色、脱皮，造成经济损失与安全隐患。
• 腐蚀类型：化学腐蚀（氧化反应）、电化学腐蚀（原电池反应）。
• 超疏水防护优势：
  • 微纳结构与腐蚀介质间空气层形成保护屏障，抑制电子迁移。
  • 相比传统喷涂化学物质（污染环境）或镀膜（成本高），超疏水表面更环保经济。

上一篇：3D打印赋能超疏水低成本制备与多性能验证一体化
下一篇：电化学参数调控超疏水制备