[发明专利]用于憎恶一切物质的注液表面的结构化柔性支撑物和膜

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年7月13日提交的美国专利申请号61/671,442、2012年7月13日提交的美国专利申请号61/671,645、2012年7月19日提交的美国专利申请号61/673,705和2012年12月27日提交的美国专利申请号61/746,296的优先权，所述专利申请的全部内容特此以引用的方式并入。

本申请涉及与其同日提交的下列共同未决的申请：

与其同日提交的标题为“选择性润湿和运输表面(SELECTIVE WETTING AND TRANSPORT SURFACES)”的国际申请；

与其同日提交的标题为“基于含金属化合物的SLIPS表面(SLIPS SURFACE BASED ON METAL-CONTAINING COMPOUND)”的国际申请；

与其同日提交的标题为“多功能排斥材料(MULTIFUNCTION R EPELLENT MATERIALS)”的国际申请；和

与其同日提交的标题为“具有改进的稳定性的光滑注液多孔表面(SLIPPERY LIQUID-INFUSED POROUS SURFACES HAVING IMPROVED STABILITY)”的国际申请。

通过引用并入

本文引用的所有专利、专利申请和公开特此通过引用整体并入，以更全面描述截至本文所述发明日期为止如本领域技术人员所知的技术发展水平。

背景

液体排斥表面的目前发展受到动物、昆虫和植物上的许多天然表面的自清洁能力的启发。这些天然表面上的水滴容易滚落或滑落，从而携带污垢或昆虫离开它们。这些天然表面中的许多上的微/纳米结构的存在已归因于防水功能。在过去的十年中，由于其在范围从防水织物到减摩擦表面内的广泛范围的潜在应用，这些观察结果已在制造仿生防水表面中产生巨大的利益。

具有高滑移特性并展现抗粘和防污特性的表面是已知的。光滑注液多孔表面(Slippery Liquid-Infused Porous Surface，SLIPS)物品包括具有提供表面粗糙度的表面特征的固体表面。在需要时被适当化学或物理改性/调节以提供与所施用的润滑剂相容的表面特性的粗糙化表面(在本文称为“粗糙化表面”)用润湿液涂布，该润湿液对所调节表面具有高亲和力并润湿所述粗糙化表面，从而填充所述粗糙化表面的峰、谷和/或孔隙，并在所述粗糙化表面上形成超光滑表面。由于用润湿液润湿粗糙化表面所产生的超光滑表面，液体、固体和气体不会粘附至所述表面。SLIPS表面讨论于2012年1月19日提交的国际专利申请WO 2012/100099和国际专利申请WO 2012/100100，以及2013年1月10日提交的国际专利申请号PCT/US2013/21056，其内容特此以全文引用的方式并入。

许多可从高滑移和抗粘和/或防污特性获益的表面不适合于表面处理，例如在制备SLIPS表面时所用的表面粗糙化处理。另外，SLIPS表面的高滑移和低粘附特性使得难以将这类表面粘附至其它物品。最后，许多应用要求物品在该物品的不同表面上展现不同特性，例如，具有滑移和非滑移特性的不同表面。

概述

描述了二维物品(片材、膜、胶带、瓷砖、薄涂层等)，其具有显示非粘着和防污特性的第一侧(例如，SLIPS)和显示不同功能例如润湿、粘性或粘附特性的第二相对侧。在一个或多个实施方案中，二维物品拥有具有显著不同粘性程度的表面。所公开的二维物品具有实质上小于该物品的总表面积的厚度，以使得所述物品基本上由具有不同功能的第一侧和第二侧组成。

在一个方面，在相对侧上具有不同表面特性的双功能物品包括具有第一侧和第二侧的片材，其中所述第一侧显示低粘附特性，所述第一侧包含粗糙化、多孔或结构化表面和安置于该表面上以形成稳定液膜的润湿液；并且其中所述第二侧显示不同于所述第一侧的第二特性。

在一个或多个实施方案中，所述片材是无支撑的，或者所述片材经过成形以适应具有预定形状的表面。

在任何前述实施方案中，所述片材是刚性或柔性的。

在任何前述实施方案中，所述第二特性选自由除润湿液之外的所选液体的润湿性、粘性和粘附性组成的组，并且例如，所述第二特性是粘附性。

在任何前述实施方案中，所述第二侧包括粘附层。