具有"荷叶效应"的硅基仿生表面的制备及其微摩擦性能

• 作者: 张鸿海 范细秋 赵晓栋
• 来源期刊: 纳米技术与精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 微机电系统(MEMS) 荷叶效应 微摩擦
• 年，卷（期）: 2010,（4）
• 页码范围: 300-306
• 分类号: TH117.1
• 字数: 3588字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1672-6030.2010.04.004

摘要

用扫描电子显微镜(scaning 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.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	范细秋	浙江海洋学院机电工程学院	14	480	5.0	14.0
2	张鸿海	华中科技大学微系统中心	68	430	11.0	16.0
3	赵晓栋	浙江海洋学院机电工程学院	23	490	5.0	22.0