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1、超疏水靜電紡絲納米纖維摘要：這篇文章介紹了最先進的靜電紡絲納米纖維的科技發(fā)展，以及它在自清潔簿膜、智能響應(yīng)材料和其他相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用。超疏水自清潔，也成為“荷葉效應(yīng)”，就是利用表面化學結(jié)構(gòu)和拓撲學的正確結(jié)合，在表面形成了一個非常大的接觸角并且通過重力使水帶著表面上的污垢、顆粒以及其他污染物離開表面。本文簡單介紹了超疏水自清潔的理論和靜電紡絲過程中的基本原則，為了生成超疏水自清潔表面還討論了靜電紡絲過程的各種參數(shù)，這些參數(shù)可以有效的控制疏水實體的多滲透性結(jié)構(gòu)的粗糙度，靜電紡絲在納米尺寸上的主要原則以及在通過靜電紡絲合成一維材料時存在的困難也被完全的隱藏
2、。另外，本文還比較了不同的靜電紡絲納米纖維的超疏水性能以及它們的科技應(yīng)用。關(guān)鍵字：超疏水靜電紡絲納米纖維性能應(yīng)用展望SuperhydrophobicelectrospunnanofibersAbstract:Thisreviewdescribesstate-of-the-artscientificandtechnologicaldevelopmentsofelectrospunnanofibersandtheiruseinself-cleaningmembranes,responsivesmartmaterials,andotherrelateda
3、pplications.Superhydrophobicself-cleaning,alsocalledthelotuseffect,utilizestherightcombinationsofsurfacechemistryandtopologytoformaveryhighcontactangleonasurfaceanddrivewaterdropletsawayfromit,carryingwiththemdirt,particles,andothercontaminantsbywayofgravity.Abriefintroduction
4、tothetheoryofsuperhydrophobicself-cleaningandthebasicprinciplesoftheelectrospinningprocessispresented.Alsodiscussediselectrospinningforthepurposeofcreatingsuperhydrophobicself-cleaningsurfacesunderawidevarietyofparametersthatalloweffectivecontrolofroughnessoftheporousstructure
5、withhydrophobicentities.Themainprincipleofelectrospinningatthenanoscaleandexistingdifficultiesinsynthesisofone-dimensionalmaterialsbyelectrospinningarealsocoveredthoroughly.Theresultsofdifferentelectrospunnanofibersarecomparedtoeachotherintermsoftheirsuperhydrophobicproperties
6、andtheirscientificandtechnologicalapplications.Keywords:superhydrophobic;electrospinning;nanofibers;properties;applications;outlook第1章概述1.1超疏水的簡介1.1.1超疏水的背景最近，超疏水表面因其無粘著力和不潤濕的特性而受到了很大的關(guān)注，它適用于多功能材料各種各樣的應(yīng)用，例如，自清潔、防腐蝕、防凍、低的流體動力學摩擦和用于納米材料直接自組裝的模板等。另外，它還可以用于微電子機械系統(tǒng)、納米電子機械系統(tǒng)、微流體和納米流
7、體材料以及裝置等。超疏水表面展現(xiàn)了非常大的接觸角（>150°），以及在進退接觸角之間低的接觸角滯后現(xiàn)象，這種滯后典型的都小于5°，這種現(xiàn)象顯示了其自身的本質(zhì)[1]。例如，昆蟲的翅膀都是超疏水的，這是由于他們的表面化學結(jié)構(gòu)引起的，因此，水滴一滴在翅膀上就會馬上從其表面滾下來。荷葉是另一個超疏水表面的例子，當雨水滴在荷葉上時，雨水會以一個很小的傾斜角迅速的從葉子上滾落，并且在這個過程中帶走葉子上的污垢和寄生蟲。由此，超疏水自清潔也稱為“荷葉效應(yīng)”，它是利用表面化學結(jié)構(gòu)和其粗糙度的有效結(jié)合來排斥水滴，并在表面形成一個大的接觸角使水滴迅速離開表面，在
8、這個過程中，水滴會帶走表面上的所有東西[2]，達到自清潔的效果，由于其較大的接觸角以及污水與表面有限的接觸面積，超疏水表面
