[发明专利]具有超疏水表面的液体渗透本体

说明书

本申请要求2006年11月30日提交的、名称为“具有超疏水 (superhydrophobic)表面的液体渗透本体”的美国专利申请系列第 11/607,134号的优先权；通过参考将其全部内容结合在本申请中。

技术领域

本发明大致涉及具有超疏水表面的结构，以及用于具有超疏水表面的 结构的制造的工艺。

背景技术

疏水结构由于其对诸如水的高表面张力液体的排斥能力而为人们所 熟知。已经将一些疏水结构形成为包括由空隙间隔开并被相互保持在基板 的适当位置上的多个凸起的部件。这些凸起的部件可采取包括柱状、刀片 状、钉状和山脊状的各种形状的形式。当具有足够高的表面张力的液体接 触这样的疏水结构的表面时，液体可以以使液体不能立刻渗透进入空隙的 足够高的局部接触角与疏水结构的表面形成界面。因此，这样的表面被描 述为“超疏水”。

尽管存在这些发展，形成在凸起的部件上的超疏水表面通常要求小心 地注意维持由液体施加至凸起的部件的低压，以延迟超疏水排斥力和通过 表面并进入凸起的部件之间的空隙的液体的合成渗透(resultant penetration) 的衰减。因为这样的流动可能在表面上产生相当大的压力，这样的低压要 求可能会妨碍这样的超疏水表面在液体需要在表面上流动的环境中的使 用。而且，为了最终用途应用的有限范围，已经对疏水表面行为进行了研 究。这样的最终用途的扩展可能促进处理液体的新方法。

因此，存在对使超疏水表面特性的开发更切实可行的新型超疏水表面 结构的持续需求。

发明内容

在实施例的一个具体方式中，提供了一种装置，包括：刚性液体渗透 本体，具有第一非平坦的液体渗透本体表面，并具有第二液体渗透本体表 面；在液体渗透本体中的多个液体渗透单元，多个液体渗透单元中的每一 个具有限定与在第一和第二液体渗透本体表面两者中的开口连通的流体 通路的单元壁；以及在第一液体渗透本体表面上的多个凸起的微型部件。

在实施例的另一个具体方式中，提供了一种装置，包括：液体渗透本 体，具有第一液体渗透本体表面和第二液体渗透本体表面；在液体渗透本 体中的多个液体渗透单元，多个液体渗透单元中的每一个具有限定与在第 一和第二液体渗透本体表面两者中的开口连通的流体通路的单元壁；在第 一液体渗透本体表面上的多个凸起的微型部件；以及流体密封本体，其与 第二液体渗透本体表面一起形成第二流体密封结构。

在实施例的另一个具体方式中，提供了一种处理与流体一起的液体的 方法，包括：提供一种装置，包括：液体渗透本体，其包括第一流体密封 结构，并具有第一液体渗透本体表面和第二液体渗透本体表面；在液体渗 透本体中的多个液体渗透单元，多个液体渗透单元中的每一个具有限定与 在第一和第二液体渗透本体表面两者中的开口连通的流体通路的单元壁； 在第一液体渗透本体表面上的多个凸起的微型部件；和流体密封本体，其 与第二液体渗透本体表面一起形成第二流体密封结构；以及将第一液体引 入第一流体密封结构，并将流体引入第二流体密封结构，从而允许在通过 液体渗透本体的第一液体和流体之间发生相互作用。

作为实施例的另一个具体方式，提供了一种保持超疏水表面的方法， 包括：提供一种装置，包括：液体渗透本体，其包括第一流体密封结构， 并具有第一液体渗透本体表面和第二液体渗透本体表面；在液体渗透本体 中的多个液体渗透单元，多个液体渗透单元中的每一个具有限定与在第一 和第二液体渗透本体表面两者中的开口连通的流体通路的单元壁；在第一 液体渗透本体表面上的多个凸起的微型部件；和流体密封本体，其与第二 液体渗透本体表面一起形成第二流体密封结构；以及将第一液体引入第一 流体密封结构，将气态流体引入第二流体密封结构，并将在第一流体密封 结构中的压力保持在相对于在第二流体密封结构中的压力所选择的范围 内。

对本领域技术人员来说，通过研究下述附图和详细的描述，本发明的 其它系统、方法、特征和优点会是或将会变得明显。可以想到的是，所有 这样的其它的系统、方法、特征和优点包括本说明书中，在本发明的保护 范围之内，并由随附的权利要求进行保护。

附图说明