中。 阳1閲连輪连例
[0154]实例1
[0155] 图6展示液体浸溃表面上的水滴移动性的实验测量值。图6a是对于不同表面 (特征间距b变化），滚动角a作为显现面积分数4的函数的曲线图。离子液体（1-下 基-3-甲基咪挫鐵双氣甲基横酷基）酷亚胺度MIm))在运项工作中用作浸溃液体。顶 端插图（图6b)展示BMIm浸溃纹理的沈M图像并且展示柱顶端是干的。在图6c中，当柱 通过添加纳米草进一步粗糖化时，其覆盖有BMIm(底部插图）并且因此滚动角减小。
[0156] 图6的实验展现液体浸溃表面可W经工程改造W提供耐刺穿性和提供非润湿性， 而不需要补充浸溃流体来补偿用W遮掩的液体损失度MIm是在空气和水存在下不遮掩的 一实例液体），并且不需要补充浸溃液体来维持覆盖在固体特征的顶端上。
[0157] BMIm浸溃纹理展示滚动角随着间距减小而增大。运个观测展示钉扎在运种情况下 是不可忽略的，并且发生在显现柱顶端上（图化）。然而，此钉扎通过添加第二较小长度尺 度纹理（即柱上的纳米草）显著减少，使得BMIm甚至在柱顶端上浸溃纹理，进而实质上降 低4 (但仍非零）（参见图6c)。重要的是应注意，显现面积分数4的降低不是由于纹理特 征的绝对大小；由于油-水和油-空气界面通常与表面特征在接触角和0 下相 交，4相当取决于运些接触角和特征几何形状。
[015引实例2
[0159] 此实例展现可W通过防止因液体遮掩所致的聚结来抑制冷凝。
[0160] 图7 (a)展示在浸溃有Krytox的具有对水的正铺展系数（Sw〉0)的微柱表面上的 冷凝的ESEM图像序列。随着Krytox遮掩冷凝液滴，冷凝得到抑制。图7(b)说明描绘铺展 在液滴上的冷凝物薄膜的遮掩冷凝液滴。图7(c)展示在浸溃有BMIm的具有对水的负铺展 系数（S胃<0)的微柱表面上的冷凝的ESEM图像序列。图7(b)说明描绘水-蒸气、水-润滑 剂W及润滑剂-蒸气界面在一端的=个相接触线W及在另一端将液滴钉扎在干柱顶端的 未遮掩冷凝液滴。图7(e)是比较由冷凝水滴覆盖的表面积分数对比用Krytox(Sw〉0,实屯、 方块）和BMIm(Sw<0,空屯、菱形）浸溃表面所花的时间的变化的曲线图。图7(f)是比较每 单位面积的水滴数对比用Krytox(实屯、方块）和BMIm(空屯、菱形）浸溃表面所花的时间的 曲线图。ESEM实验在相同条件（压力=800Pa，衬底溫度约为3. 6°C，电子束电压=25kVW 及电子束电流=1. 7nA)下进行。在分析中，t=Os定义为其中水滴可W被识别的第一帖。
[0161] 参考图8,非常高的过冷足W使冷凝速率克服10厘斯油的遮掩现象。将巧尔贴 (peltier)冷却器的溫度设定在-5°C下。室溫是20°C，并且条件中的露点是12°C。然而， 对更粘润滑剂上的聚结的阻挡显著较高，即使在运样高的过冷度下。因此，液滴在10厘斯 油上呈现为半球形状，而在更粘润滑剂上其球形度显著更低。
[0162]实例 3
[0163] 此实例展现通过降低相邻水滴（特别是其中油具有高粘度）之间的油的排水速率 来抑制冷凝。
[0164] 类似于实例2中所描述的条件，将巧尔贴冷却器的溫度设定在-5°C下。室溫是 20°C，并且条件中的露点是12°C。如图9中可见，冷凝增长率随着油的粘度增加而显著降 低。在具有Sw〉〇的液体浸溃表面上冷凝之后，聚结由于液滴之间的遮掩油膜的存在受到显 著抑制。随着油的粘度增加，用来排出两相邻液滴之间的油膜所需的力也增加并且因此抑 制冷凝/霜增长。另外，油越具粘性，其表面在吸附蒸气分子之后的变形越慢，并且运也可 W降低冷凝液滴的形成速率。
[0165]实例 4
[0166] 此实例展现可W通过根据冷凝结构（特别是其中油具有高粘度）降低油的排水速 率来抑制霜。
[0167] 类似于上文所描述的条件，将巧尔贴冷却器的溫度设定在-15°C下。实验在低的相 对湿度环境中进行W使得运些条件中的露点是-10°C。在运些条件中，水蒸气在巧尔贴板上 直接形成为霜。然而，在浸溃表面上，水蒸气仍形成为液滴和霜。如图10中可见，霜形成速 率随着油的粘度增加而显著降低。在低粘度液体上，水相展示移动性，意味着水W过冷液滴 形式存在。
[016引 实例5
[0169] 此实例展现包括使多个不同外相在用不同浸溃液体浸溃的多个不同固体表面上 流动的一系列实验的结果。所进行实验的结果展示在下表1中。在下表1中，是 浸溃液体（例如娃酬油，下标'〇')在空气（下标'a')存在下在表面（下标'S')上的后 退接触角，并且其中是浸溃液体（例如娃酬油，下标'〇')在外相（下标'e')存 在下在表面（下标's')上的后退接触角。（^。二Cosi(l/r)是在纹理化衬底上的临界接 触角并且a是滚动角。
[0170] 表1滚动巧的连輪测定。
[0171]
[017引使用500yL体积的外部流体（除了水）测量滑落角，其中使用5yL液滴。据 观测，在0。5(6),后退<0/的实验中，滚动角a*是低的（例如小于或等于20° );而在0后 退,。5(6),〉0/的情况下，滚动角曰请高的（例如大于或等于40°)。
[0173] 上表1中所示的实验数据中所用的娃表面是柱间间距为10ym的10ym方形娃 柱（lOXlOXlOym)。lOym方形娃微柱使用光刻进行图案化并且使用深反应离子蚀刻 值Rffi)进行蚀刻。使用食人鱼溶液清洁纹理化衬底并且使用溶液沉积方法用十八烷基=氯 硅烷（来自西格玛-奥德里奇（Sigma-Al化ich)的0T巧涂布。
[0174] 上表1中所示的"WPT阳"表面由喷涂到PET衬底上的铁氣龙灯eflon)粒子和± 库灯oko)LFDibloc蜡的混合物的7:1喷涂混合物组成。己西栋桐蜡（CW)表面由喷涂 到阳T衬底上的PPECW组成。浸溃液体是丙締二（辛酸醋/癸酸醋）（"PDC")、K巧tox 1506、陶氏值0W)PMX200娃酬、油、10厘斯（"娃酬油"）W及克里斯托（化risto)润滑油 EXP101413-U"化"）。所用的外相是蛋黄酱、牙膏（例如波峰额外增白）W及红色水基油 漆。使用泰勒霍布森（Taylorhobson)干设仪测量溫泽（Wenzel)粗糖度r。虽然可能不易 获得4的精确估计，在干设仪中观测到表中所描述和所测试的所有浸溃表面的4远小于 0.25，并且使用0.25作为我们表面的（1)的上限，我们测定(3〇3 1((1-4)/任-(1)))=目。大 于0"^的值不超过5°。 阳1巧]材料巧方法-涧滑剂浸淸表而
[0176] 下文论述的实例中所用的纹理化衬底是使用标准光刻制程在娃中蚀刻的方形微 柱；运些方形微柱展示在图12(a)中。使用具有方形窗的光掩模并且使用UV曝光将图案转 印到光刻胶。接着，使用电感禪合等离子体中的反应性离子蚀刻来蚀刻暴露区域W形成微 柱。每个微柱具有宽度a=lOym、高度h=lOymW及不同的边缘到边缘间距b= 5、10、 25W及50ym的方形几何形状。
[0177]在一些实施例中，通过创造纳米草在微柱上产生第二粗糖度水平，如图12化）的SEM图像中所示。为此目的，将食人鱼清洁的微柱表面在SFe和0 2气体的交替流动下在电 感禪合等离子体中蚀刻10分钟。
[0178]然后将样本在食人鱼溶液中清洁并且通过溶液沉积用低能量硅烷（十八烷基= 氯硅烷-0T巧处理。通过将样本缓慢地浸溃到润滑剂储槽中用润滑剂浸溃样本。然后W 毛细管数化=y。5/ 丫。。<10 5的足够缓慢的速度S取出样本W确保没有过量流体保留在微 柱顶端上，其中y。是动态粘度并且丫。。是润滑剂的表面张力。在一些实施例中，当前进角 0前进,DS村小于0C(参见下表4)时，润滑剂膜将不自发地铺展到纹理化表面中，如图13中 下基-3-甲基咪挫鐵双氣甲基横酷基）酷亚胺）可见。然而，通过从BMIm储 槽取出纹理化表面，浸溃膜保持稳定，因为对于b= 5ym和10ym的微柱，0后退,< 0。。 阳17引激化共聚焦巧化思微镜化CFM)成像
[0180] 为了判定在浸溃之后微柱顶端是否被润滑剂覆盖，使用LCFM(奥林己斯 (Olympus)FV300)。将巧光染料值FSB-175,风险反应器，CA)溶解于润滑剂中，并且如上文 所解释使用浸涂用染色润滑剂浸溃纹理化衬底。染料在约400nm波长下受到激发，并且通 过显微镜捕获所得发射率。在一些实施例中，随着聚焦激光束扫描通过样本，含有染料的区 域显得明亮，指示润滑剂的存在。运例如展示在图1(g)中用娃酬油浸溃的衬底上。相比之 下，在一些实施例中，BMIm不使柱顶端润湿，柱顶端因此显得暗，如展示在例如（图1化)） 中。接触角测量。
[0181]使用拉梅-哈特（Ram6-Hart)模型500先进测角计/张力计在空气和去离子水存 在下在0TS涂布的娃表面上测量娃酬油和BMIm的接触角。前进角（目前进,mW、0前进,mW) 和后退角（目后退,mW、0后退,mW)取为至少8个测量值的平均值。W0.2 si体积加/ 减速率沉积5y1液滴，在一些实施例中产生小于1mmmin1的接触线速度V。。所得毛细管 数是化=yJ。/丫。w<105,确保所测量的动态接触角基本上与在接触线停止之后立即获得 的接触角相同。所测量的接触角展示在下表2中。
[0182] 表2展示光滑的0TS处理娃表面上的接触角测量值。在一些实施例中，已经浸溃 在娃酬油中的表面在沉积水滴之后维持油膜在表面上，因为膜由于0€?,mw=〇°不能使 表面去湿。因此，油-水-固体接触线不能存在并且钉扎力必须是0。因此，W上等式（10) 和（11)中的油-固体-水钉扎术语在0 €?,DSW = 0°时应被忽略。相似地，油-固体-空 气钉扎术语在=时应被忽略。出于运个原因，钉扎力在图ll(a)-(d)中对于 娃酬油取为0,即使cos目后退,〇sW-cos目前进,〇sW〉0。 。18引表2 :化滑的OTS化理巧表而h的接M巧测量估。
[0184]
[0185] 表3展示表面和界面张力测量值W及所得铺展系数Sww= 丫 ?-丫 丫。。，在空气 中具有9. 34、96. 4W及970厘泊道康宁值OWCorning)PMX200娃酬油在水上。娃酬油的 丫 ?值取自王长宇（c.Y.Wang),R.V.卡拉布雷斯巧.V.Cal油rese),美国化学工程师学会会 刊（AI化EJ.) 1986, 32, 667,其中作者使用迪努伊（化Nolly)环法（描述于迪努伊，P.勒孔 特（P.Lecomte.)"普遍使用的界面张力计（Aninterfacialtensiometerforuniversal use)"普通生理学期刊（TheJournalofgeneral地ysiology) 7. 5(1925): 625-631 中）进 行测量，并且丫。。值由道康宁提供。BMIm和Krytox的表面和界面张力是使用悬滴法测量 (描述于斯托弗，C.E. (Stauffer,C.E.)，通过悬滴技术测量表面张力（Themeasurement ofsurfacetensionbythependant化optechnique)物理化学期刊（J.Phys. Chem.) 1965, 69, 1933-1938中）。运里，丫 "。、丫wW及丫。。是在平衡时、即在水和润滑剂变 得彼此饱和之后相之间的表面和界面张力。 阳18引表3:表而巧界而化力测量估W及所得铺展系撒
[0187]
[018引表4展示纹理参数b、r、4 4,并且临界接触角0。由0。=cosi((l-4)/(r-(l))) 界定，并且9"^e=cosi(l/r);对于所有测试的衬底，11，3=lOym。近似值0。>目"^。在d) 接近0时变得更准确。如果娃衬底不涂布有0TS，那么对于润滑剂和所有b值，0M"〉0。、 0 因此，水滴应移置润滑剂并且被微柱刺穿，导致显著钉扎，^实验方式确认其，因为观 测到运类液滴并不滚下运些表面。
[018引表4 :纹理参撒巧临界巧。
[0190]
[0191]等效物
[0192] 虽然已经参考特定的优选实施例具体地展示并且描述本发明，但熟习此项技术者 应理解，在不脱离由所附权利要求书所界定的本发明精神和范围的情况下，可W在本文中 进行形式和细节的各种改变。
【主权项】
1. 一种包含液体浸渍表面的物品，所述表面包含浸渍液体和固体特征的矩阵，所述固 体特征经充分靠近地隔开以在其间或其内稳定地容纳所述浸渍液体，其中以下中的一项或 两项成立： (i)0〈(i) <0. 25,其中（i)是在平衡（例如，其中平衡可以涵盖伪平衡）时所述液体浸渍 表面的投影表面积对应于非浸没固体（即，非由所述浸渍液体浸没，例如可以是"非浸没" 并且仍与水接触）的代表性分数；以及 出）3。1^〈0，其中3。1^是铺展系数，定义为丫1"-丫"。-丫 ("，其中丫是由下标指不的两 相之间的界面张力，所述下标选自W、v以及0,其中W是水，V是与所述表面接触的气相（例 如空气），并且O是所述浸渍液体。2. 根据权利要求1所述的物品，其中0〈巾< 0. 25。3. 根据权利要求1所述的物品，其中0. 01〈巾< 0. 25。4. 根据前述权利要求中任一权利要求所述的物品，其中SOT(V)〈0。5. 根据前述权利要求中任一权利要求所述的物品，其中所述浸渍液体包含选自由以下 组成的