Изменение смачиваемости металлической поверхности с помощью нанosekundного лазерного текстурирования поверхности: обзор

Лазерное текстурирование поверхности (LST) представляет собой бесконтактный производственный процесс формирования функциональных поверхностей, улучшающий их смачиваемость; этот метод широко применяется в биомедицине и промышленности. Лазерное текстурирование поверхности является простым и совместимым с различными материалами подходом, позволяющим формировать иерархическую текстуру и обеспечивать высокую степень смачивания поверхности (то есть экстремальную смачиваемость). Помимо структуры поверхности, важным фактором формирования поверхностей с экстремальной смачиваемостью является химическая модификация поверхности. В настоящем обзоре рассматривается влияние различных текстур поверхности и химического состава поверхности на смачиваемость. Оптимальные параметры лазера для получения заданной текстуры поверхности определяются на основе фундаментальных закономерностей смачивания и механизма лазерного воздействия. В частности, выступы морфологии способствуют достижению экстремальной смачиваемости. Разнообразные стратегии химической модификации поверхности приводят к экстремальному смачиванию посредством различных механизмов. В работе проведена строгая оценка параметров лазера и оптимальных способов химической модификации поверхности путем выяснения взаимосвязей между структурой поверхности, химической модификацией поверхности и смачиваемостью, что позволяет определить итоговую смачиваемость. В заключении представлены нерешенные проблемы лазерного текстурирования поверхности. Обзор содержит рекомендации, направления дальнейшего развития и интегрированную концептуальную основу для лазерного текстурирования поверхности, что будет полезно при формировании поверхностей с экстремальной смачиваемостью на различных металлах.