[发明专利]包含润湿性结构化表面的物件

权利要求书

1.一种物件，其包含：

具有一个或多个经处理具有凸起体的表面的基板，所述凸起体在所述 凸起体之间形成交叉的毛细管道，所述经处理具有凸起体的表面具有如由 固着水滴所测量的小于所述基板的未经处理无凸起体的表面至少30°的前 进接触角；

所述经处理具有凸起体的表面的特征在于，通过液体铺展于所述经处 理具有凸起体的表面上所润湿的面积与附着于所述经处理具有凸起体的表 面上的液滴的体积成比例，并且其中在接触线处所述液体与所述经处理具 有凸起体的表面的相互作用的强度大于与气-液界面张力有关的恢复力，由 此所述经处理具有凸起体的表面上的液体被完全吸入所述交叉的毛细管道 中，并且所述液体在所述凸起体的侧面上形成前进接触角并在所述凸起体 之间形成弯月面。

2.如权利要求1的物件，其中所述凸起体具有自所述凸起体之间所形成 的毛细管道的基底起约90°的升角，所述凸起体具有一个或多个单位单元， 所述一个或多个单位单元具有小于1500微米的y、小于1000微米的最大表 面特征尺寸x和小于1000微米的高度z。

3.如权利要求1或2的物件，其中所述经处理具有凸起体的表面具有如 由固着水滴所测量的小于所述基板的未经处理无凸起体的表面至少40°的 前进接触角。

4.一种物件，其包含：

具有一个或多个经处理具有凸起体的表面的基板，所述凸起体在所述 凸起体之间形成交叉的毛细管道，所述经处理具有凸起体的表面具有如由 固着水滴所测量的小于所述基板的未经处理无凸起体的表面至少30°的前 进接触角；

所述经处理具有凸起体的表面的特征在于，通过液体铺展于所述经处 理具有凸起体的表面上所润湿的面积与附着于所述经处理具有凸起体的表 面上的液滴的体积成比例，由此所述结构化表面上被吸入所述毛细管道中 的液体在所述凸起体的侧面上不形成前进接触角，并且其中所述液体在所 述凸起体之间不形成弯月面。

5.如权利要求4的物件，其中所述凸起体具有小于90°的升角，并且 所述凸起体之间所形成的所述毛细管道具有一个或多个单位单元，所述一 个或多个单位单元具有小于1200微米的y、小于800微米的最大表面特征 尺寸x和小于500微米的高度z。

6.如权利要求4或5的物件，其中所述经处理具有凸起体的表面具有如 由固着水滴所测量的小于所述基板的未经处理无凸起体的表面至少40°的 前进接触角。

7.一种物件，其包含：

具有一个或多个经处理具有凸起体的表面的基板，所述凸起体在所述 凸起体之间形成交叉的毛细管道，所述经处理具有凸起体的表面具有如由 固着水滴所测量的小于所述基板的未经处理无凸起体的表面至少30°的前 进接触角；

所述经处理具有凸起体的表面的特征在于，通过液体铺展于所述经处 理具有凸起体的表面上的所润湿的面积与附着于所述经处理具有凸起体的 表面上的液体的体积成比例，其中根据以下方程式的接触线液体力之比f_线/f_液等于或大于1.4，其中f_线为接触线处的力，f_液为阻止所述液体铺展的界 面力：

f_线/f_液＝cosθ_a[1+2(z/y)(cscω-cot.ω)]

其中z为管道高度，y为单位单元，ω为平均升角且为约90°，θ_a为 水的前进接触角；和

其中所述经处理具有凸起体的表面为水的完全适应润湿的半毛细作用 表面。

8.如权利要求7的物件，其中所述凸起体之间所形成的所述毛细管道具 有一个或多个单位单元，所述一个或多个单位单元具有小于1200微米的y、 小于800微米的最大表面特征尺寸x和小于500微米的高度z。

9.如权利要求7的物件，其中所述凸起体形成方阵列。