材料表面润湿性的经典模型

水导激光织构表面微结构湿润角变化

　　近日，中国科学院沈阳自动化研究所在实现半导体材料表面改性无损加工领域取得新进展，提出利用高功率激光耦合水射流技术实现微米级刻蚀通道的无损加工，并显著降低了材料表面的亲水性能。研究结果2022年发表在International Journal of Advanced Manufacturing Technology期刊。

　　利用微结构改变材料本身的光学性能和润湿性能已成为制造业提高材料利用率的主要手段。由于材料表面的亲水性可以实现水下自清洁、定向输送等功能，成为表面改性不可缺少的一部分。传统激光刻蚀技术在窄通道高精度加工中逐渐失去了优势。并且表面氧化物的附着使材料表面湿润性能存在时效性，随着时间的推进亲水性逐渐减弱甚至向疏水性能转变。

　　沈阳自动化所工艺装备与智能机器人研究室提出了另一种织构后不引入新化学成分的表面改性制造技术，并提出了织构结构与表面性能的匹配模型。该技术织构后可以获得更为亲水的材料表面特性。由于加工中材料的去除始终处于厌氧环境中，不会引起表面氧化吸附环境中的悬浮物，加工前后表面化学成分保持稳定。它在半导体材料表面织构方面显示出巨大的潜力。（工艺装备与智能机器人研究室）