利用超快激光可以在各种材料表面制备类似荷叶表面的微纳结构,同样可以实现荷叶的超疏水效应,而且效果优于荷叶(接触角大于150°滚动角小于3°),材料耐久性符合航空工业标准。
1)超疏水抗结冰
2)提升装备防腐蚀,抗生物附着能力
3)玻璃超疏水自清洁
4)油水分离
5)利用“跳滴”现象提高散热效率
6)医药食品机械设备防潮结块
7)防护服超疏水自清洁
激光,人类掌握的最亮的光,最快的刀,最准的尺,从发明以来,便在工业,医疗,商业,科研,信息和军事等六个领域大放异彩。激光可分为连续激光和脉冲激光两种工作模式。脉冲激光输出的光以一个一个脉冲传播出去,脉冲持续的时间被称为脉冲宽度。当脉冲宽度被压缩得越短时,激光的瞬时功率便能得到极大的提高。脉冲持续时间短于皮秒时便被统称为超快激光,一皮秒是十万亿分之一秒,可见超快激光这把刀的速度,甚至超过了材料中电子的反应时间,使得超快激光加工避免了热效应,在精密微细加工方面有着显著优势。这就像用快速而准确的刀法才能做出文思豆腐,而钝刀只能把豆腐切得一团糟一般。
脉冲激光
目前,除了传统加工外,超快激光同样在前沿科研领域呼风唤雨,超疏水、微纳制造、3D打印、生命科学、宇宙探索、高能物理甚至粒子加速器方面都能看到其身影。其中,超疏水应用既是技术浪潮的前沿,又与日常生活息息相关。想必下雨时淋湿的衣物、长时间静置积累的灰尘都曾带来困扰,而超疏水表面不沾水和自清洁的特性能轻松解决该问题。超疏水表面指非常不亲水的表面,最初的灵感来源于“荷叶效应”。20 世纪90 年代,德国植物学家波恩大学Barthlott等揭示了荷叶表面的结构,发现荷叶的“自洁性”源于其表面的微纳结构,荷叶表面具有微米级的乳突乳突上有纳米级的蜡晶物质,这种微纳米级的粗糙结构可以大幅度提高水滴在其上的接触角,导致水滴极易滚落。水滴在超疏水材料表面滚落时可带走污染物,使材料表面保持清洁。超快激光在微纳加工方面高效、高速低成本的优势使其成为超疏水表面最重要的制备技术之一。从空中飞行的飞机的抗冰需求,到大海中航船的防腐蚀应用,再到生活中处处可见的防水自清洁前景,超快激光制备的超疏水表面因其防水、防腐蚀、防冰以及防附着等多重特性而应用广泛。在前沿科研中,它来源于一片小小的荷叶,却已将领域拓展至液滴操控、防冰抗冰、流动减阻、液体冷凝等更新的方面,可以说是民用科研两开花。相信超快激光制备超疏水结构以后将会有更广阔的天地。
表面所处不同状态,超疏水表面为最后一种状态,液滴被空气囊承担而半漂浮在微纳结构上
自然与超快激光制备的超疏水表面 |
超疏水表面的抗污性能
镭纳激光:超快激光加工及超疏水应用领军企业
绍兴镭纳激光科技有限公司是基于国内知名高校的国际知名教授领衔的研发团队近20年的研究成果而成立的高科技公司,专注于超快激光、纳米技术的产业化。
镭纳激光团队突破衍射极限制约,创新发展出超快激光制备纳米波纹、纳米颗粒、纳米菜花、纳米线、纳米绒毛、纳米绒、纳米管、纳米草、纳米花等一系列全新纳米结构制备新方法,以及微米结构加纳米结构双级精确调控方法,形成国际领先的纳米、微纳米结构超快激光制备与调控技术。公司实现了超疏水、自清洁、抗结冰、抗反射、高催化、减阻、防锈、抑菌、防腐蚀、高连接等纳米特殊功能,全球率先攻克了纳米结构工业级应用中稳定性、耐久性、高效制备三大难题。
公司拥有自行研发的领先的专利技术,已获批与申请18项目发明专利,形成50多项专门诀窍,构成系统自主知识产权,产生重要国际影响,形成了强大的技术储备、知识产权储备和综合实力。公司基于一系列核心技术,开拓消费电子、检测、航天航空、医疗、新能源、安防、汽车等众多行业的产业应用,是一家拥有领先的平台型技术的高科技公司。