November 12, 2012

BIOINSPIRED SELF-CLEANING SURFACES WITH SUPERHYDROPHOBICITY, SUPEROLEOPHOBICITY, AND SUPERHYDROPHILICITY


 "Bioinspired self-cleaning surfaces with superhydrophobicity, superoleophobicity, and superhydrophilicity". S. Nishimoto, B. Bhushan. RSC ADVANCES. In press. DOI: 10.1039/C2RA21260A

Self-cleaning methods currently employed are based on understanding of the functions, structures, and principles of various objects found in living nature. Three types of surfaces, including superhydrophobic, superoleophobic, and superhydrophilic, offer solutions to keep a surface clean. In this review article, an overview of self-cleaning surfaces inspired by nine biological objects is provided: lotus leaves, rice leaves, cicada wings, butterfly wings, snail shell, fish scale, shark skin, pitcher plant, and photosynthesis. These surfaces exhibit special properties such as low adhesion, low drag, anisotropic wetting, anti-reflection, directional adhesion, anti-fouling, photocatalysis, self-sterilizing, and anti-fogging. We discuss the differences between the superhydrophobic and superhydrophilic surfaces and perspectives for self-cleaning surfaces in the future.

Los métodos de autolimpieza que se utilizan actualmente están basados en el entendimiento de las funciones, estructuras y principios de distintos objetos vivos que se encuentran en la naturaleza. Existen tres tipos de superficies, que incluyen las superhidrofóbicas, las superoleofóbicas y las superhidrofílicas, que ofrecen soluciones para mantener limpia una superficie. En este artículo de revisión se proporciona un panorama general de las superficies autolimpiantes inspiradas en nueve objetos biológicos: hojas de lotus, hojas de arroz, alas de cigarras, alas de mariposas, conchas de caracol, escamas de peces, piel de tiburón, plantas carnívoras, y fotosíntesis. Estas superficies muestran propiedades especiales, tales como baja adhesión, baja resistencia, mojado anisotrópico, antireflexión, adhesión direccional, antiolores, fotocatálisis, autoesterilización, y antiempañamiento. Se discuten las diferencias que existen entre las superficies superhidrofóbicas y las superficies superhidrofílicas, y se indican las perspectivas futuras de las superficies autolimpiables.

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