Voorbereiding en hoge-temperatuur-Anti-adhesie gedrag van een glad oppervlak op roestvast staal

Anti-adhesie oppervlakken bij hoge temperaturen voor gebruik met vloeistoffen en zachte weefsels hebben belangstelling ontvangen vanwege hun uitgebreide toepassing potentieel in elektrochirurgische instrumenten, motoren, pijpleidingen e.d. ^{1 , 2 , 3 , 4}. Bioinspired oppervlakken, met name superhydrophobic oppervlakken, zijn de ideale keuze beschouwd omwille van hun uitstekende anti-bevochtiging capaciteiten en zelfreinigend eigenschappen⁵. In superhydrophobic oppervlakken, moet de anti-bevochtiging capaciteit worden toegeschreven aan de vergrendelde lucht in de oppervlakte structuur. De superhydrophobic staat is echter instabiel omdat het in de Cassie-Baxter staat^6,7. Ook bij hoge temperaturen, kan de anti-bedplassen voor vloeibare druppeltjes mislukken als gevolg van de overgang van de bevochtiging-staat van de Cassie-Baxter naar de Wenzel staat⁸. Deze overgang bevochtiging wordt veroorzaakt door kleine vloeibare druppel bedplassen in de structuren, wat resulteert in het falen om te vergrendelen van de lucht in de plaats.

Onlangs, geïnspireerd door de gladde eigenschappen van de peritome van de werper plant, Nepenthes, Wong et al. rapporteerde een concept voor de bouw van gladde oppervlakken door infusie van een smeermiddel in de oppervlakte structuren^{9,10 ,11}. Als gevolg van de capillaire werking, kunnen de structuren het smeermiddel stevig op zijn plaats, net als in de vergrendelde air zak op superhydrophobic oppervlakken houden. Dus, het smeermiddel en oppervlakte structuren kunnen vormen een stabiel oppervlak van solid/vloeistof. Wanneer het smeermiddel een preferentiële affiniteit voor de oppervlaktestructuur heeft, de vloeibare druppel op het samengestelde oppervlak gemakkelijk, met slechts een zeer laag contacthoek hysteresis kan schuiven (bijvoorbeeld ~ 2 °)¹². Dit glijmiddel laag maakt het ook mogelijk het oppervlak dat opmerkelijk anti-bevochtiging mogelijkheden¹³, waaruit blijkt groot potentieel voor medische hulpmiddelen^14,15. Echter de vorige studies op gladde oppervlakken voornamelijk gericht op de voorbereiding voor toepassing op kamertemperatuur of lage temperaturen. Er zijn weinig studies over de voorbereiding van gladde oppervlakken met hoge-temperatuur-weerstand. Zhang et al. blijkt bijvoorbeeld dat de snelle verdamping van smeermiddel snel het mislukken van de gladde eigenschap op zelfs iets hoge temperaturen^{16 veroorzaakt}.

Gladde oppervlakken met hoge-temperatuur weerstand kunnen verbreden de toepassing potentiële; bijvoorbeeld, ze bruikbaar als vloeibare belemmeringen te verminderen van weke delen hechting op elektrochirurgische instrument tips. Tijdens de operatie, ernstige weke hechting treedt op vanwege de hoge temperatuur van de elektrochirurgische instrument tips. Het zachte weefsel kan worden verkoold, waardoor het zich houden aan het uiteinde van de instrument, die vervolgens de tranen van het zachte weefsel rond de tip^17,18,19. Het zelfklevend zachte weefsel op het uiteinde van de elektrochirurgische instrument negatief beïnvloedt de werking en ook het falen van hemostase^19,20veroorzaken. Deze effecten worden aanzienlijk Volksgeschiedenis gezondheid en economisch belang schaden. Oplossen van het probleem van de weke delen wrijvingscoëfficiënt elektrochirurgische instrumenten is daarom zeer urgent. In feite, bieden gladde oppervlakken een kans om dit probleem op te lossen.

Hier presenteren we een protocol om gladde oppervlakken beschikbaar bij hoge temperaturen. Roestvast staal werd gekozen als materiaal van het oppervlak vanwege haar hoge-temperatuur-weerstand. Roestvast staal werd door chemische etsen fotolithografie-bijgewoonde geruwd. Vervolgens was het oppervlak met een biocompatibel materiaal, zoute octadecyltrichlorosilane (OTS)^21,22,23,24matiemaatschappij. Een glad oppervlak opgesteld door siliconenolie toe te voegen. Deze materialen ingeschakeld het gladde oppervlak om weerstand tegen hoge temperaturen. De eigenschap van de anti-bedplassen bij hoge temperaturen en de effecten van de Anti-adhesie op weke delen werden onderzocht. De resultaten tonen de mogelijkheden voor het gebruik van gladde oppervlakken op te lossen het probleem van de Anti-adhesie bij hoge temperaturen.