玫瑰花花瓣微观结构与水滴黏附性质的关系

利用环境扫描电镜(ESEM)分别观察了新鲜和枯萎的玫瑰花花瓣正反两面的微观形貌,并通过测量样品的表观接触角表征了其浸润性,采用高敏感性微电力学天平测试了样品表面的黏附力,分析了玫瑰花花瓣微观结构与水滴黏附性质的关系.结果表明,微米结构主要影响玫瑰花花瓣的超疏水性,而纳米结构则是导致玫瑰花花瓣具有高黏附力的关键因素.

人造玫瑰花花瓣的微结构分布与水滴黏附性质的关系

采用模板印刷法制得了具有玫瑰花花瓣结构的聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄膜,通过对该薄膜逐级拉伸改变了微观结构的分布;采用环境扫描电镜(ESEM)观察了不同拉伸程度下薄膜表面微观结构的变化,采用高敏感性微电力学天平测试了样品表面微观结构变化过程中水滴的黏附力,分析了微观结构分布与水滴黏附性质的关系;采用接触角测量仪表征了不同拉伸程度下薄膜的浸润性.实验结果表明,随着PDMS薄膜被逐次拉伸,单位面积内玫瑰花花瓣乳突的数目减少,纳米褶皱面积不断增加,而纳米级褶皱结构尺寸随着拉伸基本上不发生变化,直到样品破坏;与微观结构变化相对应的,该表面对水滴的黏附力先增大后减小,直到该表面彻底破坏.由此可见,微米结构及纳米结构的分布是影响玫瑰花花瓣对水滴黏附的主要因素.

仿生玫瑰花花瓣的表面微观形貌

生物表面性质与表面结构密切相关,玫瑰花花瓣是一种超疏水表面,对玫瑰花花瓣表面微观形貌的研究,有助于理解超疏水表面的作用机制以及优化超疏水表面的结构设计。制备了不同颜色的玫瑰花花瓣试样,采用角接触测量仪和激光扫描显微镜,分别测量和观察不同颜色的玫瑰花花瓣表面的接触角和表面微观形貌,采用中值滤波、均值滤波对淡黄玫瑰花花瓣表面高程数据进行处理,重构得到仿生玫瑰花表面。对比分析淡黄玫瑰花花瓣表面和仿生重构表面,结果表明中值滤波和均值滤波处理后重构的表面与原始表面微观形貌相似,润湿性能相近。