3D打印技術制備超疏水表面

• He等人通過3D打印聚二甲基硅氧烷（PDMS）油墨制備多孔薄膜，通過調控打印速度、間距和幾何參數實現超疏水性調節。該薄膜展現出優異的耐久性、透氣防水性、漂浮載體承載能力及液滴運輸能力。
• Xing等人采用3D打印結合化學修飾方法，通過丙酮浸泡制備花狀表面，再經PS納米球多巴胺緩沖液處理，獲得油水分離效率超99%的超疏水多孔薄膜，驗證了3D打印在超疏水制備中的可行性。

自清潔特性及典型應用

• 蓮花效應原理：荷葉表面微納結構賦予其超疏水自清潔特性，液滴可輕易帶走污物實現自潔。
• 應用場景：抗污免水洗服裝、汽車表面、建筑墻體、玻璃、太陽能電池板等。
• 挑戰與方向：提高自清潔持久性常導致透明度下降，未來需開發透明自清潔超疏水涂層。

防結冰應用機理與優勢

• 問題背景：飛機翼型結冰、輸電線增重及性能下降等威脅安全，傳統除冰方法成本高且污染環境。
• 超疏水防冰機制：
  • 微納結構封存空氣減少固液接觸面積，阻隔熱傳遞延緩結冰。
  • 微槽間液滴自由能過剩促使其在重力作用下自動滾落。
  • 低黏附表面設計縮短液滴接觸時間、降低凝點。
• 研究展望：需完善超疏水表面形貌差異對防結冰機理的影響研究。

耐腐蝕應用與保護機制

• 金屬腐蝕問題：日常工具腐蝕導致變色、脫皮，造成經濟損失與安全隱患。
• 腐蝕類型：化學腐蝕（氧化反應）、電化學腐蝕（原電池反應）。
• 超疏水防護優勢：
  • 微納結構與腐蝕介質間空氣層形成保護屏障，抑制電子遷移。
  • 相比傳統噴涂化學物質（污染環境）或鍍膜（成本高），超疏水表面更環保經濟。

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