水滴在超疏水植物叶片上的沉积方法和机理研究进展

崔迎涛，王 顺，李 伟，崔淑敏，黄艳杰，李 赫，段 虎，宋美荣，，，董智超，王毅琳，江 雷

（1.河南农业大学理学院，河南省农业激光技术国际联合实验室,郑州450000；2.中国科学院化学研究所,中国科学院胶体、界面与化学热力学重点实验室,北京100190；3.中国科学院理化技术研究所,中国科学院仿生智能界面科学重点实验室,北京100190）

增加液滴的沉积效率在农/医药喷洒、涂料喷涂及油墨打印等领域有重要研究意义［1～7］. 自然界有很多超疏水植物叶片［8～15］，由于其极低的表面能，水滴撞击后极易反弹和溅射，造越农用化学品在喷洒过程中的浪费和损失超过50%. 为消灭病虫害不得不重复喷洒，又造成农药过度使用和水资源浪费，对食品安全和农药残留有重大影响. 没有滞留在叶片表面上的农药会流入土壤和湖泊，造成二次生态污染. 因此，研究水滴在超疏水表面上的沉积问题对提高农用化学品的利用率、减少浪费和环境污染等具有非常重要的意义［16～21］.

近几年来，关于水滴在超疏水表面的撞击研究主要集中在撞击动力学和接触时间的密切关系上［1，2，22～37］（图1）. 一方面，在自清洁和防冰领域需要接触时间越短越好［22～35］；另一方面，在涂料喷涂、油墨打印及农药喷洒等领域，需要单次撞击的接触时间越长越好，这样便可以滞留液滴，增强沉积效率［1，2，36，37］. 这两方面既相互对立又相互关联，其研究也可以相互促进. 水滴在超疏水表面沉积的难点在于撞击接触时间的短暂［22］，毫米级水滴在平面超……