中国湖南大学的材料科学研究人员打印微小的蘑菇结构来排斥水滴

中国湖南大学的材料科学研究人员揭示了一种新型仿生功能表面，可实现可编程和图案化的液滴弹跳。该项目具有多种应用潜力，包括自清洁技术、能量收集和水管理。

传统上，科学家从大自然中汲取灵感来创造防水表面，但这些自然例子缺乏受控液滴操纵所需的精度。然而，研究团队从大自然的设计中汲取灵感，并将其与高分辨率 3D 打印技术相结合，创造出覆盖着蘑菇形微结构的塑料表面。这些微小的柱子涂有疏水性喷雾后，能够精确控制水滴的行为。

疏水涂层印刷蘑菇。（图片来源：湖南大学）

通过改变这些蘑菇微观结构的形状、大小、方向和排列，研究人员可以决定弹跳水滴的速度和轨迹。他们甚至展示了编排复杂液滴路径的能力，例如形成五边形和六边形形状。

除了可编程水滴弹跳的新颖性之外，这些智能设计的表面还为各种应用带来了巨大的希望，例如将收集到的水运输到存储地点，防止太阳能电池板和飞机上积聚灰尘或冰，以及将雨滴的能量转化为电能。

该研究强调了在微观层面上有目的的表面设计的力量，从而实现宏观层面的功能。这不仅为水管理的进步提供了潜在的新机会，而且还暗示了更广泛的应用，例如重定向微粒、化学试剂液滴或活细胞以进行分析和分类。

您可以在《先进功能材料》杂志上题为“仿生功能表面上的可编程液滴弹跳以实现连续发电”的完整研究论文。