|
与润湿相关的现象涉及多个学科。人们在各种固体表面改性方面付出了巨大的努力以获得所需的疏水性。表面润湿性受许多特征的影响，例如表面的化学不均匀性、表面的粗糙度和表面结构的分布；在原子水平表面的情况下，它也受米勒指数的值的影响。疏水性是先进微电子技术的关键特性之一，它可以保护电子设备免受腐蚀、吸湿膨胀，更重要的是，可以防止金属表面氧化，从而延长材料的使用寿命。疏水材料由于具有自清洁、减阻、抗生物污染和耐腐蚀等诸多优点，目前被认为是学术和工业用途中最突出、最有效的材料之一。 日期，来自斯洛伐克的Andrej Oriňak团队从多个角度综述了纳米结构表面疏水性，讨论了表面几何形状对纳米结构表面疏水性和粘附性的影响，解释了描述固液界面的最常见模型，包括量子、密度泛函理论和分子模型在内的计算方法为纳米结构表面疏水性的研究带来了新的视角。相关综述论文以题为New insights into hydrophobicity at nanostructured surfaces: Experiments and computational models发表在《Nanomaterials and Nanotechnology》期刊上。 论文链接： https://journals./doi/full/10.1177/18479804211062316
综述总体框架 纳米结构表面的疏水性是材料的一种重要行为，在许多不同的化学领域（包括材料、胶体科学或简单的日常生活）起着至关重要的作用。了解具有疏水或亲水特性的新型材料的工艺和开发对于材料在不同工业或商业领域的应用至关重要。因此，本文综述了纳米结构表面疏水性的当前认识和应用，以及新型材料的发展，重点介绍了这种效应。 计算研究是一个迅速发展的领域，其注意力也集中在疏水性方面，主要是测量接触角障碍物的材料，例如多孔材料。研究表明，DFT对疏水性的研究主要描述了掺杂不同金属的TiO2和MS2金属表面，因为它们的应用不同。稀土金属氧化物表面的疏水性DFT研究也在增加，因为REO提供了多种新的应用。然而，这些研究的结果大多是在理想表面上获得的，因此可能不能体现实际情况。我们认为在未来DFT疏水性研究中应该更加强调这一观点。 纳米结构表面的疏水性是一个重要的科学技术研究领域。它是一门涉及化学、物理和材料科学的交叉学科。Young、Wenzel和Cassie–Baxter理论用于从根本上描述润湿现象。在这里，作者首先尝试识别与润湿相关的现象，强调了化学成分、几何形状、表面粗糙度和表面结构的各向异性在疏水性评估中的重要作用。表面疏水性的改性涉及到多个常用的方法。
图1为液-固界面的各种模型以及固体纳米/微表面结构的影响。根据杨氏润湿（A）、不均匀润湿（B）、温泽尔润湿（C）和穿透性Cassie–Baxter润湿（D）模型。Cassie–Baxter湿润区具有强钉扎（E）、弱钉扎（F）和分层排列结构（G）。
图2.正弦图形固体-液体界面的详细视图。A是粗糙度振幅，L是粗糙度波数，m和n是单位矢量（m⋅n=cos θY），x和Y是坐标。
图3.粘合表面水滴钉扎（A）和“非粘性”抗粘合超疏水表面（B）的比较。
图4.硅尖峰结构表面及其特性。Si尖峰结构表面的SEM图像（A）和详细图像（B）。通过接触角测量（C）和成纤维细胞粘附（D）量化硅尖峰结构的表面特性。
图5.通过不同研究提出的界面水与两种典型氧化物相互作用的模型：（a）a-al2o3和（b）稀土氧化物。
图6.Kumar等人对SWCNT上金膜润湿行为随时间增加的计算研究的侧视图和俯视图。 期刊简介  期刊名称：Nanomaterials and Nanotechnology 期刊简介：该刊是经过同行评审的开放获取期刊，专注于纳米科学和纳米技术在物理、化学、材料科学与工程、生物学、能源、环境和电子领域的基础研究和应用研究。 影响因子：3.280，与去年相比上涨5% 期刊网址： https://journals./home/NAX
官方平台  |
|
|
