Name: fabrication of superhydrophobic metal surfaces for anti-icing applications
Uploaded: 2018-08-15T13:30:00
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Esta pesquisa foi apoiada pelos projetos: MAT2014-60615-R e MAT2017-82182-R financiado pela a agência de investigação do estado (SRA) e o Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional (FEDER).

Nota: O protocolo segue o esquema mostrado na Figura 2.
1. preparação da amostra
<ol><li>
Limpeza e corte
	<ol>
<li>Usando uma tesoura de metal, cortar 25 x 45 mm x pedaços de 0,5 mm a 250 mm x 250 mm x folhas de 0,5 mm de alumínio. Nota: Cuidado especial deve ser tomado quando usando a tesoura de metal, e treinamento especial pode ser necessário.</li>
		<li>Remova a película protetora cobrindo um lado da amostra e lavar este lado usand...

<ol>
	<li>Fang, G., Amirfazli, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Understanding+the+anti-icing+behavior+of+superhydrophobic+surfaces.">Understanding the anti-icing behavior of superhydrophobic surfaces.</a> Surface Innovations. 2 (2), 94-102 (2014).</li><li>Wang, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Robust+superhydrophobic+coating+and+the+anti-icing+properties+of+its+lubricants-infused-composite+surface+under+condensing+condition.">Robust superhydrophobic coating and the anti-icing properties of its lubricants-infused-composite surface under condensing condition.</a> New Journal of Chemistry. 41 (4), 1846-1853 (2017).</li><li>Jung, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Are+superhydrophobic+surfaces+best+for+icephobicity?.">Are superhydrophobic surfaces best for icephobicity?.</a> Langmuir. 27 (6), 3059-3066 (2011).</li><li>Milionis, A., Loth, E., Bayer, I. 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A review on the recent progress in the preparation of superhydrophobic surfaces.</a> Chemical Society Reviews. 36 (8), 1350-1368 (2007).</li><li>Sun, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Artificial+Lotus+Leaf+by+Nanocasting.">Artificial Lotus Leaf by Nanocasting.</a> Langmuir. 21 (19), 8978-8981 (2005).</li><li>Darmanin, T., Guittard, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Superhydrophobic+and+superoleophobic+properties+in+nature.">Superhydrophobic and superoleophobic properties in nature.</a> Materials Today. 18 (5), 273-285 (2015).</li><li>Marmur, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Soft+contact:+Measurement+and+interpretation+of+contact+angles.">Soft contact: Measurement and interpretation of contact angles.</a> Soft Matter. 2 (1), 12-17 (2006).</li><li>Li, W., Amirfazli, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hierarchical+structures+for+natural+superhydrophobic+surfaces.">Hierarchical structures for natural superhydrophobic surfaces.</a> Soft Matter. 4 (3), 462-466 (2008).</li><li>Ruiz-Cabello, F. J. M., Rodr&#237;guez-Criado, J. C., Cabrerizo-V&#237;lchez, M., Rodr&#237;guez-Valverde, M. A., Guerrero-Vacas, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Towards+super-nonstick+aluminized+steel+surfaces.">Towards super-nonstick aluminized steel surfaces.</a> Progress in Organic Coatings. 109, 135-143 (2017).</li><li>Yuan, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication+of+superhydrophobic+surface+with+hierarchical+multi-scale+structure+on+copper+foil.">Fabrication of superhydrophobic surface with hierarchical multi-scale structure on copper foil.</a> Surface and Coatings Technology. 254, 151-156 (2014).</li><li>Varshney, P., Mohapatra, S. 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A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Superhydrophobic+silica+coating+by+dip+coating+method.">Superhydrophobic silica coating by dip coating method.</a> Applied Surface Science. 277, 67-72 (2013).</li><li>Xu, L., Karunakaran, R. G., Guo, J., Yang, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transparent,+superhydrophobic+surfaces+from+one-step+spin+coating+of+hydrophobic+nanoparticles.">Transparent, superhydrophobic surfaces from one-step spin coating of hydrophobic nanoparticles.</a> ACS Applied Materials &amp; Interfaces. 4 (2), 1118-1125 (2012).</li><li>Montes Ruiz-Cabello, F. J., Amirfazli, A., Cabrerizo-Vilchez, M., Rodriguez-Valverde, M. 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W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Creation+of+superhydrophobic+stainless+steel+surfaces+by+acid+treatments+and+hydrophobic+film+deposition.">Creation of superhydrophobic stainless steel surfaces by acid treatments and hydrophobic film deposition.</a> ACS Applied Materials &amp; Interfaces. 4 (9), 4549-4556 (2012).</li><li>Wang, N., Xiong, D., Deng, Y., Shi, Y., Wang, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanically+robust+superhydrophobic+steel+surface+with+anti-icing,+UV-durability,+and+corrosion+resistance+properties.">Mechanically robust superhydrophobic steel surface with anti-icing, UV-durability, and corrosion resistance properties.</a> ACS Applied Materials &amp; Interfaces. 7 (11), 6260-6272 (2015).</li><li>Azimi, G., Kwon, H. -. M., Varanasi, K. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Superhydrophobic+surfaces+by+laser+ablation+of+rare-earth+oxide+ceramics.">Superhydrophobic surfaces by laser ablation of rare-earth oxide ceramics.</a> MRS Communications. 4 (3), 95-99 (2014).</li><li>Liang, J., Hu, Y., Fan, Y., Chen, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Formation+of+superhydrophobic+cerium+oxide+surfaces+on+aluminum+substrate+and+its+corrosion+resistance+properties.">Formation of superhydrophobic cerium oxide surfaces on aluminum substrate and its corrosion resistance properties.</a> Surface and Interface Analysis. 45 (8), 1211-1216 (2013).</li><li>Azimi, G., Dhiman, R., Kwon, H. -. M., Paxson, A. T., Varanasi, K. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hydrophobicity+of+rare-earth+oxide+ceramics.">Hydrophobicity of rare-earth oxide ceramics.</a> Nature Materials. 12, 315 (2013).</li><li>Ruan, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+and+anti-icing+behavior+of+superhydrophobic+surfaces+on+aluminum+alloy+substrates.">Preparation and anti-icing behavior of superhydrophobic surfaces on aluminum alloy substrates.</a> Langmuir. 29 (27), 8482-8491 (2013).</li><li>Yin, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+situ+investigation+of+ice+formation+on+surfaces+with+representative+wettability.">In situ investigation of ice formation on surfaces with representative wettability.</a> Applied Surface Science. 256 (22), 6764-6769 (2010).</li><li>Boinovich, L., Emelyanenko, A. M., Korolev, V. V., Pashinin, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+wettability+on+sessile+drop+freezing:+when+superhydrophobicity+stimulates+an+extreme+freezing+delay.">Effect of wettability on sessile drop freezing: when superhydrophobicity stimulates an extreme freezing delay.</a> Langmuir. 30 (6), 1659-1668 (2014).</li><li>Antonini, C., Innocenti, M., Horn, T., Marengo, M., Amirfazli, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Understanding+the+effect+of+superhydrophobic+coatings+on+energy+reduction+in+anti-icing+systems.">Understanding the effect of superhydrophobic coatings on energy reduction in anti-icing systems.</a> Cold Regions Science and Technology. 67 (1-2), 58-67 (2011).</li><li>Chen, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Superhydrophobic+surfaces+cannot+reduce+ice+adhesion.">Superhydrophobic surfaces cannot reduce ice adhesion.</a> Applied Physics Letters. 101 (11), 111603 (2012).</li><li>Adam, S., Barada, K. N., Alexander, D., Mool, C. G., Eric, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Linear+abrasion+of+a+titanium+superhydrophobic+surface+prepared+by+ultrafast+laser+microtexturing.">Linear abrasion of a titanium superhydrophobic surface prepared by ultrafast laser microtexturing.</a> Journal of Micromechanics and Microengineering. 23 (11), 115012 (2013).</li><li>Li, X. -. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low-cost+and+large-scale+fabrication+of+a+superhydrophobic+5052+aluminum+alloy+surface+with+enhanced+corrosion+resistance.">Low-cost and large-scale fabrication of a superhydrophobic 5052 aluminum alloy surface with enhanced corrosion resistance.</a> RSC Advances. 5 (38), 29639-29646 (2015).</li><li>Meuler, A. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Relationships+between+water+wettability+and+ice+adhesion.">Relationships between water wettability and ice adhesion.</a> ACS Applied Materials &amp; Interfaces. 2 (11), 3100-3110 (2010).</li><li>Boinovich, L. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combination+of+functional+nanoengineering+and+nanosecond+laser+texturing+for+design+of+superhydrophobic+aluminum+alloy+with+exceptional+mechanical+and+chemical+properties.">Combination of functional nanoengineering and nanosecond laser texturing for design of superhydrophobic aluminum alloy with exceptional mechanical and chemical properties.</a> ACS Nano. 11 (10), 10113-10123 (2017).</li><li>Wan, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Superhydrophobic+ceria+on+aluminum+and+its+corrosion+resistance.">Superhydrophobic ceria on aluminum and its corrosion resistance.</a> Surface and Interface Analysis. 48 (3), 173-178 (2016).</li><li>G&#243;mez-Lopera, J. F., Mart&#237;nez-Aroza, J., Rodr&#237;guez-Valverde, M. A., Cabrerizo-V&#237;lchez, M. A., Montes-Ru&#237;z-Cabello, F. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Entropic+image+segmentation+of+sessile+drops+over+patterned+acetate.">Entropic image segmentation of sessile drops over patterned acetate.</a> Mathematics and Computers in Simulation. 118, 239-247 (2015).</li><li>Gao, L., McCarthy, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Teflon+is+hydrophilic.+comments+on+definitions+of+hydrophobic,+shear+versus+tensile+hydrophobicity,+and+wettability+characterization.">Teflon is hydrophilic. comments on definitions of hydrophobic, shear versus tensile hydrophobicity, and wettability characterization.</a> Langmuir. 24 (17), 9183-9188 (2008).</li><li>Ruiz-Cabello, F. J. M., Rodriguez-Valverde, M. A., Cabrerizo-Vilchez, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+method+for+evaluating+the+most+stable+contact+angle+using+tilting+plate+experiments.">A new method for evaluating the most stable contact angle using tilting plate experiments.</a> Soft Matter. 7 (21), 10457-10461 (2011).</li><li>Pierce, E., Carmona, F. J., Amirfazli, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Understanding+of+sliding+and+contact+angle+results+in+tilted+plate+experiments.">Understanding of sliding and contact angle results in tilted plate experiments.</a> Colloids Surfaces A. 323 (1-3), 73-82 (2008).</li><li>Ye, H., Zhu, L., Li, W., Liu, H., Chen, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simple+spray+deposition+of+a+water-based+superhydrophobic+coating+with+high+stability+for+flexible+applications.">Simple spray deposition of a water-based superhydrophobic coating with high stability for flexible applications.</a> Journal of Materials Chemistry. 5 (20), 9882-9890 (2017).</li><li>Rolland, J. P., Van Dam, R. M., Schorzman, D. A., Quake, S. R., DeSimone, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solvent-resistant+photocurable+&amp;#34;liquid+Teflon&amp;#34;+for+microfluidic+device+fabrication.">Solvent-resistant photocurable &amp;#34;liquid Teflon&amp;#34; for microfluidic device fabrication.</a> Journal of the American Chemical Society. 126 (8), 2322-2323 (2004).</li></ol>

Neste artigo, vamos demonstrar estratégias para produzir superfícies repelente de água em substratos de alumínio. Além disso, mostramos métodos para caracterizar suas propriedades umectantes, rugosidade, durabilidade e desempenho anti-gelo.
Para preparar as superfícies SH, usamos duas estratégias. A primeira estratégia incorporou o grau de rugosidade adequada para alcançar a estrutura hierárquica intrínseca das superfícies do SH pelo condicionamento ácido. Este processo é partic...

A capacidade de superhydrophobic (SH) de superfícies para repelir a água é a razão que eles são tradicionalmente propostos como uma solução para evitar o gelo1,2. No entanto, existem preocupações sobre a adequação das superfícies SH para agentes antigelo: 1) os elevados custos de produção, 2) que superhydrophobicity nem sempre leva ao gelo-phobicity3e 3) a durabilidade questionável do SH superfícies4 . Superfícies superhydrophobic segurar duas propriedades relacionadas à sua composição química e topografia5: eles são difíceis, com características topográficas; e sua energia de superfície é baixa (intrinsecamente hidrofóbico).
A rugosidade sobre uma superfície hidrofóbica serve para reduzir a proporção entre a área real de sólido-líquido e área de contato aparente. A água não está totalmente em contato com o sólido devido a Lótus efeito6,7, quando a gota repousa ou se move para as superfície asperezas. Nesse cenário, a interface sólido-líquido age forma heterogénea com dois domínios químicos: a própria superfície sólida e as pequenas bolhas de ar aprisionado entre o sólido e água8. O grau de repelência de água está ligado à quantidade de ar aprisionado porque os patches de ar são lisos e seu ângulo de contato intrínseco é 180°. Alguns estudos relatam a incorporação de uma textura de superfície hierárquica com micro e nano-asperezas como a melhor estratégia para fornecer melhor Propriedades repelentes de água (maior presença de ar na interface sólido-líquido)9. Para alguns metais, uma estratégia de baixo custo para criar recursos de dois níveis de aspereza é condicionamento ácido10,11. Este procedimento é frequentemente usado na indústria. Com certas concentrações de ácido e vezes de gravura, a superfície de metal revela a aspereza hierárquica adequada. Em geral, a rugosidade da superfície é otimizado pela variação da concentração do ácido, tempo de gravura ou ambos12. A energia de superfície de metais é alta e por esta razão, a fabricação de superfícies de metal à prova d'água exige hydrophobization mais tarde.
Hydrophobization geralmente é conseguido através da deposição de filmes hidrofóbico usando métodos diferentes: silanização10,13, revestimento de mergulho14, revestimento de rotação15,16 ou plasma-deposição17 de pulverização . Silanização tem sido proposto18 como uma das mais promissoras ferramentas para melhorar a baixa durabilidade das superfícies SH. Ao contrário de outras técnicas de deposição, o processo de silanização baseia-se uma ligação covalente entre os grupos Si-OH com os grupos hidroxila de superfície do substrato metálico10. Uma desvantagem do processo de silanização é a necessidade de ativação anterior da carcaça do metal para criar suficientes grupos hidroxila por um elevado grau de cobertura e uniformidade. Outra estratégia proposta recentemente para produzir resistentes superhydrophobic superfícies é o uso de revestimentos-raras19,20. Ceria revestimentos têm duas propriedades que justificam este uso: podem ser intrinsecamente hidrofóbico21, e eles são robustos mecanicamente e quimicamente. Em particular, uma das mais importantes razões por que eles são escolhidos como revestimentos protetores é suas habilidades de proteção contra a corrosão20.
Para produzir superfícies metálicas de SH de longa duração, consideram-se duas questões: a textura da superfície não deve estar danificada, e o filme/revestimento hidrofóbico devem ser firmemente ancorado ao substrato. Superfícies são normalmente expostas a desgaste originado pelo lateral abrasão ou partícula impacto4. Se as asperezas estão danificadas, a repelência à água pode ser substancialmente reduzida. Em ambientes extremos, o revestimento hidrofóbico pode ser parcialmente removido da superfície ou pode ser quimicamente degradado pela exposição UV, umidade ou corrosão. O projeto de revestimentos de superfícies SH duráveis é um desafio importante para revestimento e engenharia de superfície.
Para metais, um dos requisitos mais exigentes é que a capacidade do anti-gelo é baseada em três aspectos interligados22 , conforme ilustrado na Figura 1: sub-resfriada repelência de água, atraso de congelação e baixa adesão-gelo. Crosta de gelo ao ar livre ocorre quando sub-resfriada água, tipicamente chuva cai, entra em contacto com uma superfície sólida e é rapidamente congelado por nucleação heterogénea23. O gelo formado (balada) é firmemente presa à superfície. Assim, o primeiro passo para evitar a formação de gelo é reduzir o tempo de contato sólido-água. Se a superfície for superhydrophobic, gotas de chuva podem ser expulso da superfície antes do congelamento. Além disso, está provado que, sob condições de umidade, as superfícies com um ângulo de contato alta atrasam congelando mais eficientemente do que aqueles com um baixo ângulo de contato24. Por estas duas razões, SH superfícies são as superfícies mais adequadas para atenuar a formação de gelo. No entanto, a vida útil das superfícies superhydrophobic pode ser um ponto-chave desde que as condições de gelo são normalmente agressivo25. Alguns estudos concluíram que o SH superfícies não são a melhor escolha para diminuir a aderência de gelo26. Uma vez as formas de gelo na superfície, ele permanece firmemente anexado devido à superfície asperezas. A rugosidade aumenta a área de contato da superfície do gelo e as asperezas atuam como bloqueio agentes26. O uso de superfícies SH duráveis é recomendado para evitar formação de gelo se não houver nenhum vestígio de gelo já presente na superfície.
Neste trabalho, apresentamos vários protocolos para produzir superfícies duráveis de SH em substratos metálicos. Nós usamos o alumínio (Al) como o substrato, porque é amplamente utilizado na indústria, e a incorporação de propriedades antigelo é particularmente relevante para determinadas aplicações (instalações de estâncias de esqui, aeronáutica, etc). Preparamos três tipos de superfícies: uma superfície texturizada de Al revestida com um fluoropolímero revestimento, uma silanizada superfície texturizada de Al com uma fluorosilane e uma BICAMADA de ácido esteárico-ceria sobre um substrato de Al. Semelhantes técnicas17,,27,28,29 fornecer espessuras de película 100-300 nm ou até mesmo filmes de monocamada. Para cada superfície, podemos medir suas propriedades de umectação e conduziu testes de desgaste. Finalmente, analisamos seu desempenho anti-gelo usando três testes objetivou investigar independentemente as três propriedades mostradas na Figura 1.
Nosso protocolo baseia-se no esquema mostrado na Figura 2. Uma vez que as superfícies SH Al são preparadas, suas propriedades de umectação e topografia são analisados para determinar suas propriedades de repelência e características de aspereza. As propriedades umectantes são analisadas saltando experimentos de queda, que é uma técnica que está conectada para a adesão à tração de água. Desde que a observação de rejeições de gota é necessária, esta técnica só é adequada para superfícies superhydrophobic13. Para cada tratamento de superfície, estamos preparados pelo menos quatro amostras para realizar os testes de antigelo e outro quatro amostras para realizar os testes de durabilidade. Os danos causados após cada teste de durabilidade foi analisado medindo a perda da molhadela Propriedades e características de aspereza. Testes de durabilidade similar para a proposta queridos neste trabalho foram usados recentemente para outras superfícies metálicas27,30.
No que se refere os testes antigelo, o objetivo deste estudo é determinar se o uso das superfícies SH Al produzidos são convenientes como agentes antigelo. Portanto, foram analisados, para comparação, o desempenho de amostras de controlo de duas: a) uma amostra de Al não tratada (Lisa amostra hidrofílica) e b) um hydrophobized mas não texturizada amostra (amostra hidrofóbica suave). Para a mesma finalidade, o uso de uma textura, mas não hydrophobized de superfície pode ser de interesse. Infelizmente, esta superfície é extremamente molhável e não podem efectuar-se ensaios anti-gelo para eles.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Hydrochloric acid, 37%</td>
			<td>SICAL, S.A.</td>
			<td>AC07411000</td>
			<td>used for acid etching</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1H,1H,2H,2H-Perfluorodecyltriethoxysilane, 97%</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>658758</td>
			<td>used for silanization with FAS-17</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dupont AF1600</td>
			<td>Dupont</td>
			<td>D10389631</td>
			<td>used for fluropolymer deposition</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FC-72</td>
			<td>3M, Fluorinet</td>
			<td>1100-2-93</td>
			<td>used for fluropolymer deposition (flurocarbon solvent)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cerium(III) chloride heptahydrate, 99.9%</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>228931</td>
			<td>used for Ceria coating deposition</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydrogen peroxide solution, 30%</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>H1009</td>
			<td>used for Ceria coating deposition</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stearic acid, &#8805;98.5%</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S4751</td>
			<td>used for Ceria coating deposition</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol</td>
			<td>SICAL, S.A.</td>
			<td>16271</td>
			<td>used throughout</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetone</td>
			<td>SICAL, S.A.</td>
			<td>1090</td>
			<td>used throughout</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aluminum sheets 0.5mm</td>
			<td>MODULOR (Germany)</td>
			<td>125993</td>
			<td>substrates used throught</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro-90 concentrated cleaning solution</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>Z281506</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultra pure Milli-Q water</td>
			<td>Millipore</td>
			<td>discontinued</td>
			<td>used throughout</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plasma Etcher/Asher/Cleaner EMITECH K1050X</td>
			<td>Aname</td>
			<td>K1500XDEV-001</td>
			<td>used throughout</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PCC software</td>
			<td>AMETEK</td>
			<td>discontinued</td>
			<td>sofware controlling the high speed camera Phantom MIRO 4</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High Speed Camera Phantom Miro 4</td>
			<td>AMETEK</td>
			<td>discontinued</td>
			<td>used for bouncing drop experiments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Open Loop PL&#181; 2.32</td>
			<td>UPC-CD6 &#38; Sensofar Tech S.L.</td>
			<td>version 2.32</td>
			<td>Sofware controlling PL&#181; Confocal Imaging Profiler</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pl&#181;-Confocal Imaging Profiler 2300</td>
			<td>Sensofar Tech S.L.</td>
			<td>discontinued</td>
			<td>used for roughness measurements</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TABER 5750 LINEAL ABRASER</td>
			<td>TABER</td>
			<td>5750</td>
			<td>used for lateral abrasion tests</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Abbrasive sand: ASTM 20-30 SAND C778</td>
			<td>U.S. SILICA COMPANY (USA)</td>
			<td>1-800-635-7263</td>
			<td>used for abrasive partcile impact tests</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ozone cleaner: PSDP-UV4T, Digital UV Ozone System</td>
			<td>Novascam</td>
			<td>discontinued</td>
			<td>UV-ozone degradation test</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Peristalitic Pump GILSON 312, France</td>
			<td>GILSON (France)</td>
			<td>discontinued</td>
			<td>used for water dripping test</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nylon thread</td>
			<td>Dracon fishing line, Izorline internacional, inc. (USA)</td>
			<td>discontinued</td>
			<td>used for ice adhesion tests</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Digital force gauge (ZTA-200N, ZTA Series</td>
			<td>IMADA (USA)</td>
			<td>370199</td>
			<td>used for ice adhesion tests</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Motorized test stand I, MH2-500N-FA</td>
			<td>IMADA (USA)</td>
			<td>366942</td>
			<td>used for ice adhesion tests</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Force Recorder Professional</td>
			<td>IMADA (USA)</td>
			<td>version 1.0.2</td>
			<td>software provided by IMADA to register the force</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HYGROCLIP XD - STANDARD PROBE</td>
			<td>Rotronic</td>
			<td>discontinued</td>
			<td>Temperature and humidity probe</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HW3 Lite software</td>
			<td>Rotronic</td>
			<td>version 2.1.2</td>
			<td>Sofware controlling the HYGROCLIP Probe</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

fabrication of superhydrophobic metal surfaces for anti-icing applications

Várias maneiras de produzir superfícies metálicas superhydrophobic são apresentadas neste trabalho. Alumínio foi escolhido como o substrato metálico devido à sua ampla utilização na indústria. A molhabilidade da superfície produzida foi analisada pelo saltando experimentos de queda e a topografia foi analisada por microscopia confocal. Além disso, mostramos várias metodologias para medir a sua durabilidade e propriedades antigelo. Superfícies superhydrophobic segurar uma textura especial que deve ser preservada para manter sua repelência à água. Para fabricar superfícies duráveis, seguimos duas estratégias para incorporar uma textura resistente. A primeira estratégia é uma incorporação directa da aspereza à carcaça do metal pelo condicionamento ácido. Após esta texturização de superfície, a energia de superfície foi diminuída pela deposição de silanização ou fluoropolímero. A segunda estratégia é o crescimento de uma camada de ceria (após a texturização de superfície) que deve melhorar a superfície da dureza e resistência à corrosão. A energia de superfície foi diminuída com uma película de ácido esteárico.
A durabilidade das superfícies superhydrophobic foi examinada por um teste de impacto de partículas, desgaste mecânico por abrasão lateral e resistência de UV-ozônio. As propriedades antigelo foram exploradas por estudar a possibilidade de revogar a água sub-resfriada, congelando o atraso e adesão de gelo.

As propriedades umectantes e rugosidade das superfícies SH que foram utilizados neste estudo são mostradas na Figura 5. O número médio de saltos medidos para cada amostra é exibido na Figura 5a e a rugosidade média é mostrada na Figura 5b. Não há nenhuma correlação entre a aspereza e propriedades de umectação. O número de rejeições medido para a amostra de politetrafluoroetileno reves...

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Fabrication of Superhydrophobic Metal Surfaces for Anti-Icing Applications

Podemos ilustrar diversas metodologias para produzir superfícies de metal superhydrophobic e explorar suas propriedades de durabilidade e antigelo.

Fabricação de superfícies de Metal Superhydrophobic para aplicações antigelo

Several ways to produce superhydrophobic metal surfaces are presented in this work. Aluminum was chosen as the metal substrate due to its wide use in ...

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