飛秒激光具有的超強(qiáng)和超快特性可使它廣泛地應(yīng)用于微納加工領(lǐng)域,而固/液/氣三相潤(rùn)濕性是表界面科學(xué)的重要分支之一。近年來,將飛秒激光微加工結(jié)合到仿生功能表面領(lǐng)域成為一個(gè)熱點(diǎn)。本文主要研究飛秒激光制備的功能表面對(duì)水下氣泡潤(rùn)濕性調(diào)控以及氣泡行為操控上的影響,實(shí)現(xiàn)了水下氣泡各向同性、各向異性滑動(dòng),以及對(duì)氣泡滑動(dòng)/靜止的原位操控,在未來微流體、微反應(yīng)領(lǐng)域有重要應(yīng)用。全文內(nèi)容主要包含以下幾部分:（1）具有特殊氣泡潤(rùn)濕的功能材料對(duì)水下氣泡的行為起著重要的控制作用,受天然豬籠草啟發(fā),我們用飛秒激光制備并設(shè)計(jì)一個(gè)大面積的潤(rùn)滑油灌注的潤(rùn)滑表面（LSS）。潤(rùn)滑表面氣泡的輸送速度與潤(rùn)滑油的表面張力密切相關(guān),表面張力越低,滑動(dòng)速度越快。在此基礎(chǔ)上,我們制備LSS軌跡來引導(dǎo)氣泡運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)氣泡融合操作,同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)氣泡在三維LSS上運(yùn)動(dòng)。最后,使用大面積LSS氣體捕集器用于水下氣泡捕獲,輸出泵的輸出空氣量為～3.4?8)4)9)^-1,捕獲器捕獲效率超過90%。這一發(fā)現(xiàn)揭示了水下氣泡和LSS表面之間有意義的相互作用,加速了氣泡光滑表面在水下易燃?xì)怏w收集中的應(yīng)用。（2）目前在潤(rùn)滑表面研究主要集中在氣... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題的來源和研究意義
    1.2 潤(rùn)濕性的理論基礎(chǔ)
        1.2.1 接觸角
        1.2.2 滾動(dòng)角(滑動(dòng)角)
        1.2.3 潤(rùn)濕模型
        1.2.4 潤(rùn)滑表面(Slippery Surface)的浸潤(rùn)性
    1.3 論文研究背景
        1.3.1 氣泡在光滑表面操控的研究意義
        1.3.2 氣泡在光滑表面操控的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 論文的研究?jī)?nèi)容
第二章 飛秒激光加工系統(tǒng)及樣品的加工過程
    2.1 飛秒激光系統(tǒng)簡(jiǎn)介
    2.2 加工光路系統(tǒng)
    2.3 軟件控制系統(tǒng)
    2.4 激光與物質(zhì)作用機(jī)理
    2.5 PDMS表面微槽的制備
        2.5.1 待加工樣品
        2.5.2 加工樣品工藝流程
        2.5.3 激光參數(shù)對(duì)結(jié)果的影響
    2.6 本章小結(jié)
第三章 基于飛秒激光制備的光滑表面用于水下氣泡收集的研究
    3.1 LSS制備過程中潤(rùn)濕性轉(zhuǎn)換理論
    3.2 LSS表面的加工策略及工藝過程
    3.3 氣泡在LSS上滑動(dòng)的量化研究
    3.4 氣泡的多維滑動(dòng)及應(yīng)用
        3.4.1 氣泡在LSS表面上的二維運(yùn)動(dòng)
        3.4.2 氣泡在LSS表面的三維運(yùn)動(dòng)
        3.4.3 水下氣泡收集
    3.5 本章小結(jié)
第四章 基于飛秒激光制備微槽表面實(shí)現(xiàn)氣泡各向異性調(diào)控
    4.1 氣泡各向異性調(diào)控的實(shí)施策略
    4.2 各向異性的物理機(jī)制
    4.3 影響各向異性因素的探究
        4.3.1 油膜厚度對(duì)各向異性的影響
        4.3.2 基底結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)各向異性的影響
    4.4 光滑微槽表面的適用性
    4.5 氣泡各向異性滑動(dòng)的展示
        4.5.1 氣泡在平面上的各向異性滑動(dòng)
        4.5.2 氣泡在曲面上的各向異性滑動(dòng)
        4.5.3 氣泡的合并實(shí)驗(yàn)
    4.6 本章小結(jié)
第五章 基于飛秒激光制備動(dòng)態(tài)響應(yīng)界面材料用于氣泡操控
    5.1 動(dòng)態(tài)響應(yīng)界面的制備及氣泡控制實(shí)施策略
    5.2 物理機(jī)制分析
    5.3 氣泡動(dòng)態(tài)響應(yīng)的量化研究
    5.4 氣泡運(yùn)動(dòng)與停止的動(dòng)態(tài)響應(yīng)展示
    5.5 動(dòng)態(tài)響應(yīng)界面的適用性
    5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 文章內(nèi)容總結(jié)
    6.2 文章主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    6.3 未來研究方向展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間獲得的學(xué)術(shù)成果



本文編號(hào)：3192583