摘要:用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)观测了荷叶表面的双微观结构,即特征尺度在10μm左右的微米乳突和直径为50~100 nm的纳米蜡质晶体.提出了制备具有'荷叶效应'的硅基仿生表面的两种方法,一是将表面制有特征尺度为100 nm左右纳米结构的硅片进行硅烷化疏水处理,仅制作了纳米结构,部分模拟了'荷叶效应;'另一种方法是将表面制有特征尺度为10μm左右微米结构的硅片进行烷基烯酮二聚体(AKD)化处理,该方法获得了具有双微观结构的仿生表面,比较完整地模拟了'荷叶效应.'微摩擦性能测试结果表明光滑硅片微观摩擦系数为0.08~0.10,而具有120 nm~25μm微结构的硅片微观摩擦系数为0.04~0.07;具有特征尺度为200 nm线条阵列的粗糙区平均黏附力与光滑区平均黏附力之比为0.59.硅基仿生表面有利于降低摩擦系数和减小黏附,'荷叶效应'对于微机电系统(micro electro mechanical system,MEMS)防黏减摩具有一定的潜在应用价值.
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