액상 임파면

Liquid-impregnated surface

미끄러운 액체 주입 다공성 표면(SLIPS) 또는 액상 억제 표면(LIS)은 두 개의 구별되는 층으로 구성된다.첫 번째는 형상이 안정되게 함유된 두 번째 층에 충분히 가까운 형상을 가진 높은 질감 또는 다공성 기질이다. 두 번째 층은 형체 사이의 공간을 채우는 침투성 액체다.[1][2]액체가 안정된 필름을 형성하기 위해서는 기질에 잘 맞는 표면 에너지를 가지고 있어야 한다.[3]미끄러운 표면은 상업용 제품, 불링 방지 표면, 결빙 방지 및 생체 필름 내성 의료기기에서 용도를 찾고 있다.

Adaptive Surface Technologies와 LiquiGlide는 하버드 대학교와[5][6] 매사추세츠 공과대학에서 발명된 액체로 된 표면의 상업적인 예들이다.[7]

슬립스형 표면은 기존의 연꽃 기반 초저공포성 표면에 비해 많은 장점이 있다.자유롭게 흐르는 액체는 스스로 수리할 수 있는 능력으로 매끄러운 표면을 만들 수 있게 해준다.이 매끄러운 표면은 종종 높은 표면 장력 액체와 낮은 표면 장력 액체에 대해 낮은 슬라이딩 각도를 초래한다.마지막으로, Slips 표면은 가시광선과 동일한 순서에 구조물이 있기 때문에 빛을 산란시키는 많은 전통적인 초저공포성 표면과는 달리 광학적으로 투명하게 만들 수 있다.

그러나 장기적 빙결방지 어플리케이션에 대한 Slips의 수명은 우려되었다.[8]이 점에서 SLIP의 윤활유를 위상전환액(PSL)으로 교체하면 유망한 결과를 얻을 수 있다.PSL은 상변화 물질의 한 종류로, 주변 조건에서 액체 상태에 있으며 물의 동결점보다 높은 용해점을 가지고 있다.따라서 PSL은 물이 얼기 전에 추운 환경에서 고체 단계로 변화한다.PSL 함침된 질감 표면은 주변 조건에서 전통적인 SLIP로 작용하지만 PSL의 용해점 이하에서 작동하면 물에 의한 표면 질감 외부 PSL 변위에 저항하여 친수성 기판에서도 강화된 빙질을 발생시킨다.

참조

  1. ^ https://patents.google.com/patent/US9121306B2/
  2. ^ "US Patent # US 20130032316 A1". US Patent. USPTO. Retrieved 18 October 2013.
  3. ^ Aizenberg, Joanna; Grinthal, Alison; Hatton, Benjamin D.; Smythe, Elizabeth J.; Tang, Sindy K. Y.; Kang, Sung Hoon; Wong, Tak-Sing (September 2011). "Bioinspired self-repairing slippery surfaces with pressure-stable omniphobicity". Nature. 477 (7365): 443–447. Bibcode:2011Natur.477..443W. doi:10.1038/nature10447. ISSN 1476-4687. PMID 21938066. S2CID 4300247.
  4. ^ https://vmivesurface.tech/
  5. ^ https://patents.google.com/patent/US9121306B2/
  6. ^ Aizenberg, Joanna; Grinthal, Alison; Hatton, Benjamin D.; Smythe, Elizabeth J.; Tang, Sindy K. Y.; Kang, Sung Hoon; Wong, Tak-Sing (September 2011). "Bioinspired self-repairing slippery surfaces with pressure-stable omniphobicity". Nature. 477 (7365): 443–447. Bibcode:2011Natur.477..443W. doi:10.1038/nature10447. ISSN 1476-4687. PMID 21938066. S2CID 4300247.
  7. ^ "LiquiGlide website". LiquiGlide Inc. Retrieved 5 November 2013.
  8. ^ Rykaczewski, Konrad; Anand, Sushant; Subramanyam, Srinivas Bengaluru; Varanasi, Kripa K. (2013-04-30). "Mechanism of Frost Formation on Lubricant-Impregnated Surfaces". Langmuir. 29 (17): 5230–5238. doi:10.1021/la400801s. ISSN 0743-7463. PMID 23565857.
  9. ^ Chatterjee, Rukmava; Beysens, Daniel; Anand, Sushant (2019). "Delaying Ice and Frost Formation Using Phase-Switching Liquids". Advanced Materials. 31 (17): 1807812. doi:10.1002/adma.201807812. ISSN 1521-4095. PMID 30873685.


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