近年来,受自然超滑表面的启示,研究人员对仿生超滑表面(Bioinspired slippery surfaces,BSSs)进行了广泛的基础研究和工业应用,例如猪笼草启发的液体灌注的超滑多孔表面(Slippery liquid-infused porous surface,SLIPS)。由于BSSs强烈排斥多种液体,因此它们可以潜在应用于抗污、减阻、雾收集、自清洁、气泡或液滴输送以及防腐等领域。然而,在BSSs的发展过程中,文献中使用了多种不同的术语来描述其特定类型,例如SLIPS、液体灌注的超滑表面(Liquid-infused slippery surface,LISS)、液体灌注的表面(Liquid-infused surface,LIS)、润滑剂浸渍的表面(Lubricant-impregnated surface,LIS)和液体灌注的超滑表面(Slippery liquid-infused surface,SLIS)等等。这些不同的术语至少存在以下几个缺点:首先,发音书写相似但含义不同的术语很容易混淆研究人员,尤其是初学者。例如,在上述引用的术语中,“液体灌注的表面”和“润滑剂浸渍的表面”都缩写为“LIS”。其次,某些术语无法准确描述BSSs的特征。例如,基于石蜡固液状态变化的温度激活型SLIPS被称为“TA-SLIPS”,尽管前缀“TA-”并不揭示状态变化的本质机理。又如,在SLIPS得到广泛认可后,一些研究人员即使在表面是无孔的或缺乏液体润滑剂的情况下,仍笼统地将各自BSSs统称为SLIPS。第三,现有的大多数术语不能完全描述BSSs以下的代表性特征:润滑剂本身的表面润湿性(亲水性或疏水性),BSSs的表面润湿性是否具有各向异性(各向异性或各向同性)和基材形貌特征(多孔的或光滑的)。
前期,成都大学高等研究院、成都大学复合材料和表界面工程研究中心的何周坤特聘研究员团队与合作科研团队已在“润湿性抗污”(Antifouling induced by surface wettability, AFISW)方面进行了长期的研究,包括“超疏润湿性抗污”(Progress in Organic Coatings 157, 2021, 106285,中科院二区TOP期刊,Google学术显示截止目前已被引40次; Composites Part B, 2017, 129: 58-65,中科院一区TOP期刊,Google学术显示截止目前已被引56次; Applied Surface Science, 2012, 258(7): 2544-2550,中科院一区TOP期刊,Google学术显示截止目前已被引76次; Soft Matter, 2011, 7(14): 6435-6443,Google学术显示截止目前已被引163次; Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 2022, 10:998852),以及各类“亲疏水润湿性抗污”(Materials & Design, 2021, 206: 109803,中科院一区TOP期刊; Nanotechnology Reviews, 2023, 12(1): 20220552; Journal of Materials Chemistry B, 2021, 9(17): 3696-3704,中科院二区TOP期刊; Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 2021, 9:807357)。
图1:“超疏润湿性抗污”的最新定义和分类,以及各类的具体特征(Progress in Organic Coatings 157, 2021, 106285,中科院TOP期刊)
图2:BSSs的最新定义和分类,以及各类的具体特征(Advances in Colloid and Interface Science 318 (2023) 102948,中科院TOP期刊)
图3:SLISs的最新定义和分类,以及各类的具体特征(Advances in Colloid and Interface Science 318 (2023) 102948,中科院TOP期刊)
论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S000186862300115X
论文免费下载链接:https://authors.elsevier.com/c/1hG2V_2k1t6lJ
作者简介
何周坤,博士,成都大学特聘研究员,硕士生导师,“成都大学复合材料和表界面工程研究中心”校级科研平台创始人及负责人。长期从事功能复合材料及表界面工程的基础研究和应用开发,包括(1)复合材料:3D打印复合材料,气体阻隔复合材料,生物医用复合材料;(2)表界面工程:超疏功能修饰,超亲功能修饰,特殊润湿性功能修饰。已主持结题国家自然科学基金面上和青年项目2项,另主持省部级等各级各类科研项目8项。以第一或第二发明人获得授权中国发明专利12项,其中已转让2项。发表期刊论文40余篇。兼职国家自然科学基金委、四川省科学技术厅、重庆市科学技术局等项目评审专家、四川大学及中物院等硕士毕业论文评审专家。担任中科院二区SCI期刊领衔客座副主编,另担任Composites Part B, Additive Manufacturing, Applied Surface Science,Advanced Healthcare Materials等国际知名期刊审稿人。
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