研究背景：

1、SLIPS以其低摩擦和抗粘附性而闻名，其特征是显著低的接触角滞后（CAH）（<5°）和低的临界倾角（αcrit）（+5°）。SLIPS的主要优点之一是其不可压缩的润滑层，可在使用过程中补充润滑层，使表面具有良好的自修复性能。

2、注入润滑剂的多孔表面 （SLIPS） 是1种很有前途的仿生表面，具有自愈和液滴润湿特性等，由于其应用范围广泛，因此是理想的功能性材料。最近，SLIPS 领域在纹理表面的创建和润滑剂选择方面取得了许多进展。然而，缺乏关于润滑剂注入方法的研究。

3、一般来说，润滑剂注入步骤似乎受到的关注有限。此外，在润滑剂简单地滴在其上或基底浸入润滑剂中的物品中，润滑剂在灌注期间并非总是能够覆盖表面的高度；因此，不可能量化润滑剂施加在孔隙上的力，因此无法评估渗透性实际状况和研究数据之间的可比性。目前还没有看到评估不同的输注技术的相关研究。滴涂/浸渍法通过施加流体静压力使润滑剂渗透孔隙，而其他物品则使用外力，例如真空法。

研究思路：

在本报告中，研究了3种不同的输注方法（超声、静水压和真空），以确定输注过程中施加的外力如何影响通过动态接触角、滑动速度、滑动角和润滑剂随时间的保持来测量所制备的SLIPS的性能。

主要结论：

1、在这项工作中，研究了不同的输注方法，以确定在输注过程中施加的额外力是否会导致更高性能的SLIPS。在对主要样品材料（纳米结构PP）进行的所有分析测试中，所得结果是一致的：超声输注方法产生了最佳的SLIPS，在α=20°的倾斜角下测得的临界倾斜角最低（18.3±2.9°），滑动速度最高（1.66±0.59 mm/s）。从50滴试验（Fdown=44μN）中发现，样品在润滑剂耐久性方面也表现最佳。

2、性能的提高是润滑剂更好地渗透到孔隙中的结果，一方面得益于在超声处理期间施加的附加力，另一方面归因于超声处理过程导致的润滑剂黏度的降低。真空灌注法产生了可比较的润湿性和vslide值，但在耐久性测试中被发现不如超声处理法。

3、用不同材料和纹理进行的测试发现，这种由输注方法产生的改进是纳米级独有的。两种输注方法在微观尺度上没有发现差异。

4、这项工作表明，润滑剂注入方法对SLIPS的润湿性、滑动速度和耐久性有显著影响。因此，建议在SLIPS的生产中，仔细考虑并彻底解释润滑剂注入方法，特别是整个过程中施加的力。

文章信息：

1、Molly Casey, Florian Dano, Teresa Busch, Damon G. K. Aboud, and Anne-Marie Kietzig*. Investigating the Effects of Lubricant Infusion Methods on Polymer SLIPS[J]. ACS Appl. Mater. Interfaces 2024, Publication Date:July 2, 2024.

https://doi.org/10.1021/acsami.4c09014

2、作者团队来自加拿大魁北克省蒙特利尔市麦吉尔大学化学工程系。