Формирование антиотражающей поверхности со сверхгидрофобностью, высокой олеофобностью и повышенной механической долговечностью методом текстурирования поверхности наносекундным лазером

В данной работе на поверхности стального сплава была сформирована антиотражающая поверхность со сверхгидрофобностью, высокой олеофобностью и повышенной стойкостью к истиранию. Два различных типа поверхностного рисунка — параллельные микроканавки и массивы точечных элементов — были созданы посредством наносекундной лазерной абляции с последующим химическим погружением. Были исследованы микро- и наноструктура поверхности, спектральный коэффициент отражения, смачиваемость и стойкость к истиранию всех образцов. Экспериментальные результаты показали, что поверхности, обработанные лазерно-химическим методом, характеризовались значительно более низким спектральным коэффициентом отражения и существенно повышенной целостностью поверхности по сравнению с необработанной поверхностью. Во-первых, краевые углы смачивания водой, глицерином и моторным маслом на поверхностях, обработанных лазерно-химическим методом, увеличились до 158,9°, 157,2° и 130,0° соответственно, что свидетельствует о достижении одновременно сверхгидрофобности и высокой олеофобности. Во-вторых, поверхности, обработанные лазерно-химическим методом, продемонстрировали повышенную стойкость к истиранию. Экспериментальные результаты показали, что спектральный коэффициент отражения этих поверхностей оставался практически неизменным, тогда как поверхность с рисунком в виде параллельных микроканавок сохраняла сверхгидрофобность с краевым углом смачивания водой 150,2° даже после более чем 100 циклов истирания, что демонстрирует превосходную механическую долговечность. В целом данный метод изготовления оказался эффективным для формирования многофункциональной металлической поверхности, сочетающей антиотражающие свойства, сверхгидрофобность/высокую олеофобность и повышенную стойкость к истиранию.