Comportement contre les adhérences préparation et haute température d’une Surface glissante sur acier inoxydable

Anti-coefficient d’adhérence à haute température pour une utilisation avec des liquides et des tissus mous ont reçu un intérêt considérable en raison de leurs nombreuses applications potentielles en instruments d’électrochirurgie, moteurs, pipelines, etc. ^{1 , 2 , 3 , 4}. Bioinspired surfaces, surfaces superhydrophobes en particulier, sont considérés comme la solution idéale en raison de leurs excellentes capacités anti-mouillage et autonettoyant propriétés⁵. Dans les surfaces superhydrophobes, la capacité anti-mouillage doit être attribuée à l’air verrouillé dans la structure de la surface. Toutefois, l’État SUPERHYDROPHOBE est instable parce qu’il est dans l’état de Cassie-Baxter^6,7. Aussi, à des températures élevées, l’anti-mouillage de gouttelettes de liquide peut échouer en raison de la transition d’état de mouillage de la Cassie-Baxter à l’ état de Wenzel⁸. Cette transition de mouillage est induite par les mouillant de petites gouttelettes de liquides dans les structures, qui se traduit par le défaut de verrouillage de l’air en place.

Récemment, inspiré par les propriétés glissantes de la peritome de la sarracénie, Nepenthes, Wong et al signalait un concept afin de construire des surfaces glissantes en infusant un lubrifiant dans les structures de surface^{9,10 ,11}. En raison de la force capillaire, les structures peuvent Tenez fermement le lubrifiant en place, tout comme dans la poche d’air verrouillée sur surfaces superhydrophobes. Ainsi, le lubrifiant et les structures de surface peuvent former une surface solide/liquide stable. Lorsque le lubrifiant a une affinité préférentielle pour la structure de la surface, la goutte de liquide sur la surface composite peut glisser facilement, avec seulement une hystérésis de l’angle de contact très faible (par exemple, ~ 2 °)¹². Cette couche de lubrifiant permet également à la surface avoir des capacités remarquables de anti-mouillant¹³, démontrer le grand potentiel pour les dispositifs médicaux^14,15. Toutefois, des études antérieures sur les surfaces glissantes a surtout porté sur la préparation pour application à température ambiante ou à basses températures. Il y a très peu d’études sur la préparation des surfaces glissantes avec résistance à hautes températures. Par exemple, Zhang et coll. ont montré que l’évaporation rapide du lubrifiant entraîne rapidement l’échec de la propriété glissante à même température légèrement élevée¹⁶.

Les surfaces glissantes avec résistance à hautes températures peuvent élargir la demande potentielle ; par exemple, ils peuvent servir comme barrières liquides pour diminuer l’adhérence des tissus mous à conseils instrument électrochirurgical. Au cours de l’opération chirurgicale, adhérence des tissus mous se produit en raison de la température élevée de l’extrémité de l’instrument électrochirurgical. Les tissus mous peuvent être carbonisés, amenant à adhérer à la pointe de l’instrument, qui ensuite se déchire les tissus mous autour de l’embout^17,18,19. Les tissus mous collés sur l’extrémité de l’instrument électrochirurgical influencent négativement sur l’opération et aussi peuvent provoquer l’échec de l’hémostase^19,20. Ces effets nuisent considérablement la santé populaire et des intérêts économiques. Résoudre le problème de l’adhérence des tissus mous pour instruments d’électrochirurgie est donc très urgent. En fait, les surfaces glissantes offrent l’occasion de résoudre ce problème.

Nous présentons ici un protocole visant à fabriquer des surfaces glissantes disponibles à haute température. En acier inoxydable a été choisi comme le matériau de surface en raison de sa résistance à hautes températures. L’acier inoxydable a été rendu par gravure chimique assistée par photolithographie. Ensuite, la surface est fonctionnalisée avec un matériau biocompatible, octadecyltrichlorosilane saline (OTS)^21,22,23,24. Une surface glissante a été préparée en ajoutant l’huile de silicone. Ces matériaux a permis la surface glissante pour obtenir la résistance à hautes températures. La propriété anti-mouillage à des températures élevées et les effets contre les adhérences des tissus mous ont été étudiés. Les résultats montrent le potentiel de l’utilisation de surfaces glissantes pour résoudre le problème de l’adhérence à haute température.