典型植物非光滑疏水表面的理想模型.pdf

第 36 卷 　增刊 2 吉 林 大 学 学 报 ( 工 学 版 ) 　Supp lem ent 2 2006年 9 月 Jou rnal of J ilin U n iversity ( Engineering and Techno logy Edition) 　Sep t. 2006 文章编号 : 167 1 - 5497 (2006) Supp l. 2 - 0097 - 06 典型植物非光滑疏水表面的理想模型 任露泉 ,王淑杰 ,周长海 ,赵维福 (吉林大学 地面机械仿生技术教育部重点实验室 , 长春 130022 ) 摘 　要 :通过对植物非光滑表面疏水特性的分析 ,把疏水表面分为 4 类 :超亲水表面 、中等亲水 表面 、中等疏水表面 、超疏水表面 。从能量平衡的角度论证了超亲水表面 、超疏水表面能量传 递符合 Ca ssie模型 , 中等亲水表面 、中等疏水表面能量传递符合 W enzel模型 ,并从许多的植物 疏水表面中筛选出 4 种典型的几何非光滑表面原型 ,分别构建了凸包型 、凹坑型、圆锥型、柱型 的理想疏水表面的数学模型 ,这将为工程仿生脱附的疏水表面设计与制造提供理论依据 。 关键词 :工程仿生学 ;非光滑表面 ;疏水表面 ;植物叶表面 ;数学模型 中图分类号 : TB 17; Q944　　文献标识码 : A Idea l m odels of the non sm ooth hydrophob ic surface of typ ica l plan ts R en Lu quan ,W ang Shu j ie, Zhou Changhai, Zhao W eifu ( Key L abora tory f or Terra inM ach ine B ion ics Eng ineering, M in is try of E duca tion, J ilin Un ivers ity, Chang chun 130022, Ch ina) A b stract: The hydrop hob ic su rface s were divided in to fou r k ind s by analysing the hydrop hob ic characteristic of the nonsmooth su rface s of p lan ts: sup erhydrop h ilic, m idhydrop h ilic, m idhydrop hob ic and sup er hydrop hob ic. In the view of energy balance, the energy tran sfer of the sup erhydrop h ilic and the sup er hydrop hob ic su rface s conform to Ca ssie model, and the energy tran sfer of the m idhydrop h ilic and m id hydrop hob ic su rface s conform to W enzel model . Fou r typ ical nonsmooth su rface p rototyp e swere selected from m any k ind s of hydrop hob ic su rface s of p lan ts, and the m athem atical models for fou r k ind s of ideal reticu lar hydrop hob ic su rface s ( convex hu ll style, p it style, tap er style , p illar style ) were e stab lished re sp ectively, wh ich