当前,超材料制造工艺主要有印刷电路板(PCB)、光刻、电子束刻蚀等,然而这些工艺在3D超材料结构制造方面普遍存在步骤繁琐、成本高、耗时长等问题,不易与曲面共形,难以满足实际应用条件。3D、曲面共形一体化超材料的制造仍然是一项重大挑战。
流体可控输运广泛存在于各种自然系统和实际工程中,在微流控、冷凝换热、抗结冰和界面减阻等领域具有广阔的应用前景。
是什么让蜘蛛侠能够飞檐走壁?又是什么让年逾50的阿汤哥只身一人攀爬世界第一高楼——哈利法塔?尽管这些是科幻电影中的片段,但现实生活中早已有活生生的例子:壁虎。该生物不仅在洁净基底上具有超强黏附力,同时在沾满灰尘的表面依旧能够自由爬行,表明其黏附系统具有“自清洁”功能。有研究指出,壁虎之所以具有如此优异的功能是因为其脚趾具有成千上万的铲状绒毛。
上海交大机械与动力工程学院胡松涛副教授课题组设计并制备了具备机械强度的柔性超疏水仿生微结构,兼具抗液性与耐磨性,相关研究成果在机械装备抗液防冰等领域具有重要的应用前景。
湖南大学王兆龙课题组基于面投影微立体光刻技术,采用摩方精密超高精度光固化3D打印机nanoArch S/P140,通过引入粘附性的光固化单体及材料配比优化,设计了水凝胶诸如强粘附性、导电性和抗冻性等性能。
湖南大学王兆龙助理教授、段辉高教授与上海交通大学郑平院士合作,基于面投影微立体光刻3D打印技术制备了具有微蘑菇结构阵列的超疏水表面,液滴在该表面的接触角达到了171°,并且展现花瓣效应。