"Reversible switching between superhydrophobic states on a hierarchically structured surface". T. Verho, J. T. Korhonen, L. Sainiemi, V. Jokinen, C. Bower, K. Franze, S. Franssila, P. Andrew, O. Ikkala, R. H. A. Ras. PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA. DOI:
Nature offers exciting examples for functional wetting properties based
on superhydrophobicity, such as the self-cleaning
surfaces on plant leaves and trapped air on
immersed insect surfaces allowing underwater breathing. They inspire
biomimetic
approaches in science and technology.
Superhydrophobicity relies on the Cassie wetting state where air is
trapped within the
surface topography. Pressure can trigger an
irreversible transition from the Cassie state to the Wenzel state with
no trapped
air—this transition is usually detrimental for
nonwetting functionality and is to be avoided. Here we present a new
type of
reversible, localized and instantaneous transition
between two Cassie wetting states, enabled by two-level (dual-scale)
topography
of a superhydrophobic surface, that allows writing,
erasing, rewriting and storing of optically displayed information in
plastrons
related to different length scales.
La naturaleza ofrece extraordinarios ejemplos de propiedades funcionales de mojado basados en la superhidrofobicidad, tales como las superficies autolimipiantes de las hojas de las plantas y como el aire atrapado en la superficie de insectos que se sumergen, permitiéndoles respirar bajo el agua. Estos ejemplos inspiran el desarrollo de estrategias biomiméticas en la ciencia y en la tecnología. La superhidrofobicidad ocurre en el estado Cassie de mojamiento, en el cual el aire permanece atrapado en la topografía de la superficie. La presión puede provocar una transición irreversible desde el estado Cassie hacia el estado Wenzel, en el cual no hay aire atrapado - esta transición comúnmente es perjudicial para la funcionalidad de no-mojamiento y normalmente se evita. Aquí se presenta un nuevo tipo de transición instantánea, localizada y reversible entre dos estados Cassie de mojamiento, que es permitida por una topografía de dos niveles (escala doble) en una superficie superhidrofóbica, la cual permite escribir, borrar y guardad información que se despliega ópticamente en protuberancias relacionadas a las distintas escalas de longitud.
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