圖  荷葉上的水珠

雨後的玫瑰花特別嬌豔水嫩，因為(wei) 其花瓣表麵具有超強的吸附水分能力，這可以讓它盡可能多地保持水分。

圖  玫瑰花花瓣表麵

這些神奇的現象與(yu) 液體(ti) 在其表麵特殊的浸潤性有關(guan) ，這也帶給人類無限的想象，例如更快的飛機、輪船，永不結冰的輸電線路，高效的集水裝置等。

表麵特殊的浸潤性與(yu) 表麵的顯微形貌和化學成分密切相關(guan) ，而獲得具有微納米尺度的表麵結構是獲得特殊浸潤性表麵的關(guan) 鍵。

圖  蝴蝶翅膀表麵的微納米結構

近年來，科學家們(men) 通過各種各樣的方法來製備這些具有特殊浸潤性的仿生表麵，超快激光表麵直寫(xie) 技術就是其中一種。通過超快激光脈衝(chong) 掃描材料的表麵，可以在各種材料表麵燒蝕誘導出表麵微納米結構，再結合其他工藝改變表麵成分，就可以獲得具有特殊浸潤性的仿生表麵。

超親(qin) 水表麵：超親(qin) 水表麵的核心在於(yu) 較高的表麵自由能和豐(feng) 富的表麵微納結構。超親(qin) 水表麵常見於(yu) 金屬、金屬氧化物、陶瓷、玻璃等無機固體(ti) 表麵。通過超快激光在這些表麵製備微納結構後，可使表麵具有典型的超親(qin) 水特征。

圖  超快激光改性後的超親(qin) 水玻璃表麵實現水往高處流

超疏水表麵：超疏水表麵一般需要豐(feng) 富的表麵微納結構及較低的表麵自由能。通過超快激光對金屬鋁表麵進行掃描，可以製備錐狀的微納複合結構，表麵再通過月桂酸改性，可以獲得超疏水性。

圖  超快激光改性後的超疏水鋁表麵（鍾敏霖教授許可使用）

高粘附的超疏水表麵：理想的超疏水表麵要求水的接觸角大，同時對水具有極小的粘附力。高粘附的超疏水表麵雖然具有較大的接觸角，但對水卻表現出較大的粘附力，控製表麵粘附力的關(guan) 鍵在於(yu) 控製表麵微納結構的類型和分布。通過超快激光表麵微納處理，可在銅表麵製備出具有玫瑰花表麵結構特點的微納複合結構，獲得高粘附的超疏水表麵。

圖  通過超快激光在銅表麵製備的高粘附超疏水表麵（鍾敏霖教授許可使用）

各向異性的超疏水表麵：各向異性的超疏水表麵的核心是各向異性的微納複合結構。利用超快激光表麵微納處理技術，可以非常靈活、多樣地控製表麵微納結構的形狀和分布。利用該技術可製備出類似水稻葉表麵的單向微米溝槽結構，並獲得各項異性的超疏水表麵。

圖  通過超快激光製備的類似水稻表麵的各項異性微納結構

相較於(yu) 常規的化學製備手段，超快激光表麵直寫(xie) 技術具有顯著的技術特點，非常適用於(yu) 基礎科研和小麵積表麵處理等領域。基於(yu) 該種技術原理改變材料表麵的浸潤性，也被證明在生物醫療、工業(ye) 換熱、電解製氫等領域具有潛在的應用價(jia) 值。