當前,超材料制造工藝主要有印刷電路板(PCB)、光刻、電子束刻蝕等,然而這些工藝在3D超材料結構制造方面普遍存在步驟繁瑣、成本高、耗時長等問題,不易與曲面共形,難以滿足實際應用條件。3D、曲面共形一體化超材料的制造仍然是一項重大挑戰。
流體可控輸運廣泛存在于各種自然系統和實際工程中,在微流控、冷凝換熱、抗結冰和界面減阻等領域具有廣闊的應用前景。
是什么讓蜘蛛俠能夠飛檐走壁?又是什么讓年逾50的阿湯哥只身一人攀爬世界第一高樓-——哈利法塔?盡管這些是科幻電影中的片段,但現實生活中早已有活生生的例子:壁虎。該生物不僅在潔凈基底上具有超強黏附力,同時在沾滿灰塵的表面依舊能夠自由爬行,表明其黏附系統具有“自清潔”功能。有研究指出,壁虎之所以具有如此優異的功能是因為其腳趾具有成千上萬的鏟狀絨毛。
上海交大機械與動力工程學院胡松濤副教授課題組設計并制備了具備機械強度的柔性超疏水仿生微結構,兼具抗液性與耐磨性,相關研究成果在機械裝備抗液防冰等領域具有重要的應用前景。
湖南大學王兆龍課題組基于面投影微立體光刻技術,采用摩方精密超高精度光固化3D打印機nanoArch S/P140,通過引入粘附性的光固化單體及材料配比優化,設計了水凝膠諸如強粘附性、導電性和抗凍性等性能。
湖南大學王兆龍助理教授、段輝高教授與上海交通大學鄭平院士合作,基于面投影微立體光刻3D打印技術制備了具有微蘑菇結構陣列的超疏水表面,液滴在該表面的接觸角達到了171°,并且展現花瓣效應。