一種新的激光微圖型化技術(shù)可以將閃亮的金屬變黑，使金屬產(chǎn)生疏水性，以至于水滴落在金屬表面會反彈。該研究發(fā)表于Journal of Applied Physics(doi:10.1063/1.4905616[openaccess])。
羅切斯特大學(xué)的研究人員用800nm波長，65fs脈沖的激光器在鉑、鈦和銅表面刻了細(xì)微的溝槽。金屬溝槽頂部自發(fā)形成納米結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生了很高的吸光性能和超級的吸水性。
Chunlei Guo教授說：“這種材料的疏水性非常強，以至于水實際上是被反彈起來的。然后又落到材料表面，又再次彈起，最后水滴在表面滾落下去。”
圖1 一滴水在納米紋理金屬表面滑落
大多數(shù)商用疏水和高吸光性材料是依靠化學(xué)涂層，這些涂層會隨著時間逐漸降解和脫落，Guo教授說，但激光誘導(dǎo)的納米和微結(jié)構(gòu)不會變質(zhì)。Guo教授說：“許多人考慮特氟龍作為疏水表面，但如果想要將水從特氟龍表面除去，必須將表面傾斜將近70度水才能滑落。我們的金屬表面有更強的疏水性，只需要傾斜幾度，水就能從表面滑落。”
圖2 在掃描電子顯微鏡下，用飛秒激光在鉑表面創(chuàng)造出的層次結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)
Guo教授和他的同事們之前用激光表面處理技術(shù)創(chuàng)造出具有超級親水性的硅材料，是吸水的。
新的一批超級疏水表面可以使器件抗銹、防冰凍、防沙塵和其他污染物。可以在水資源稀少的地方，用做雨水收集和自清潔廁所。與此同時，這種刻有圖案的金屬對光的吸收特性可以像太陽能電池那樣提高光敏元件性能。
然而，目前該技術(shù)刻1×1英寸的金屬樣品，需要用1個小時。
該研究受到了比爾和梅琳達(dá)蓋茨基金會和美國空軍科學(xué)研究辦公室的資助。
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