Achieving Extreme Pressure Resistance to Liquids on a Super‐Omniphobic Surface with Armored Reentrants

表面张力 材料科学 抵抗 可重入 制作 纳米技术 复合材料 表面能 接触角 计算机科学 医学 物理 替代医学 图层(电子) 量子力学 病理 程序设计语言
作者
Pengcheng Sun,Yuankai Jin,Yingying Yin,Chenyang Wu,Chuanhui Song,Yawei Feng,Peiyang Zhou,Xuezhi Qin,Yusheng Niu,Qiankai Liu,Jie Zhang,Zuankai Wang,Xiuqing Hao
出处
期刊:Small methods [Wiley]
卷期号:8 (4) 被引量:8
标识
DOI:10.1002/smtd.202201602
摘要

Abstract Static repellency and pressure resistance to liquids are essential for high‐performance super‐omniphobic surfaces. However, these two merits appear mutually exclusive in conventional designs because of their conflicting structural demands: Static liquid repellency necessitates minimal solid–liquid contact, which in turn inevitably undercuts the surface's ability to resist liquid invasion exerted by the elevated pressure. Here, inspired by the Springtail , these two merits can be simultaneously realized by structuring surfaces at two size scales, with a micrometric reentrant structure providing static liquid repellency and a nanometric reentrant structure providing pressure resistance, which dexterously avoids the dilemma of their structural conflicts. The nanometric reentrants are densely packed on the micrometric ones, serving as “armor” that prevents liquids invasion by generating multilevel energy barriers, thus naming the surface as the armored reentrants (AR) surface. The AR surface could repel liquids with very low surface tensions, such as silicone oil (21 mN m −1 ), and simultaneously resist great pressure from the liquids, exemplified by enduring the impact of low‐surface‐tension liquids under a high weber number (>400), the highest‐pressure resistance ever reported. With its scalable fabrication and enhanced performance, our design could extend the application scope of liquid‐repellent surfaces toward ultimate industrial settings.
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