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疏水分子改性氧化鋁基體上接枝響應(yīng)性聚合物誘導(dǎo)水珠可逆粘附

    近日，中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所材料表面與界面行為研究組提出一種可逆調(diào)控表面粘附行為的新方法，該方法可在不同環(huán)境刺激下實現(xiàn)水滴在表面粘著和滑動間的可逆轉(zhuǎn)換。

    研究人員在具有分形結(jié)構(gòu)的超疏水陽極氧化鋁基體上接枝多種刺激響應(yīng)聚合物，即聚n-異丙基丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸二甲氨乙酯和聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨，由于聚合物鏈密度非常低，不明顯影響表面潤濕性能即超疏水性，但是聚合物的構(gòu)象由于與液滴的相互作用呈現(xiàn)伸展和收縮兩種狀態(tài)，當(dāng)聚合物處于溶脹狀態(tài)，鏈與水珠相互作用，水化力導(dǎo)致表面具有高粘附性能；當(dāng)聚合物鏈與液滴無相互作用、處于收縮狀態(tài)時，表面與液滴間相互作用弱，表面呈現(xiàn)低粘附狀態(tài)。表面接枝上述不同響應(yīng)性聚合物可以分別實現(xiàn)溫度、pH和電解質(zhì)對液滴粘附性能的可逆調(diào)控。該方法可推廣至其它擁有響應(yīng)特性的其它材料。該研究在微流體中的液體的傳輸、智能涂層和自清潔表面有廣泛應(yīng)用前景。

    該研究得到了中科院“百人計劃”、“973”項目、國家自然科學(xué)基金和國家重點研究項目的支持。研究結(jié)果發(fā)表在Langmuir (Langmuir 2010, 26(14), 12377–12382)。

Langmuir發(fā)表論文摘要