由印迹纳米纤维聚集而成的多尺度结构用于功能表面

该方法有助于解答工程表面领域中关于管状形貌和润湿性功能表面理解的关键问题。本方法的主要优势在于，仅通过使用阳极氧化铝滤膜和纳米纤维的自聚集过程进行压印，即可实现多尺度纳米微米结构的快速制备。压印后，复制的表面图案最初表现出超亲水性。

我们可以通过紫外光处理和自组装单分子层包覆来改变印记结构的表面可及性。获取一片阳极氧化铝（AAO）滤膜，其孔径为200纳米，高度为60微米，直径为25毫米。先用聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）薄膜和99.8%丙酮清洗表面5分钟，随后用99.9%的试剂继续处理。

用异丙醇处理五分钟。使用气枪干燥薄膜三分钟。接下来，将PET薄膜放置在无污染物的平坦表面上。

在表面滴加一滴0.1毫升、黏度为257.4 CPS的紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯类树脂。将AAO滤膜置于树脂上，使用直径为32毫米的橡胶辊均匀压紧。通过目视确认树脂的铺展情况。

按压时必须重复滚动，并小心推动滚轮。AAO滤膜较脆，若施加过大的力可能导致破裂。滚压后，将使用PET和AAO滤膜制备的样品置于波长为365纳米的紫外光下照射30秒，以固化树脂。

然后，将固化后的样品浸入100毫升2摩尔的氢氧化钠溶液中10分钟，以溶解滤膜。扫描电镜图像显示了该结构的表面和横截面。用去离子水清洗样品。

然后，使用气枪完全干燥三分钟。采用能谱分析（EDX）确认未检测到钠和铝，表明已完全蚀刻。进行紫外臭氧处理前，先用异丙醇清洗具有纳米-微米多尺度结构的样品五分钟，再用去离子水清洗五分钟。

使用气枪吹干清洗后的样品，持续三分钟。使用紫外臭氧仪，在25毫瓦/平方厘米的强度下，用紫外线照射样品60分钟。进行OTS自组装时，将加热板放入手套箱内，并在氮气环境中进行蒸镀过程。

出于拍摄目的，我们将在手套箱外进行模拟操作。将烧杯放在加热板上，使用移液器向烧杯中加入两毫升 OTS 溶液。用玻璃片或平板盖住烧杯，使样品面朝下悬于烧杯内部。

将样品从手套箱中取出前，在 100 摄氏度下处理 60 分钟。通过注入润滑剂制备功能表面时，在 OTS 涂覆的自组装纳米纤维结构上每平方厘米滴加约 0.2 毫升的全氟碳液体。使用光学显微镜在 5 至 20 倍放大倍数下观察全氟碳的润湿过程。

最后，将样品垂直放置数小时，以去除多余的全氟碳液体。此处展示了通过压印工艺和蒸发诱导自聚集获得的多尺度纳米微米杂化结构。由于所制备表面具有超亲水性，难以测量其接触角。

有趣的是，在经过足够时间的紫外臭氧处理后，表面形貌和表面润湿性会从超亲水性转变为疏水性，接触角达到126.8度。此外，通过进一步涂覆自组装单分子层，接触角可提高至133.6度。该技术发展之后，为表面工程领域的研究人员探索自组装现象及适当表面处理下的表面功能性和形貌变化开辟了道路。

尽管该方法可用于研究表面形貌和润湿性的改变，但由于其具有较大尺度的多孔结构，也可应用于其他领域，如组织切削（使用手术刀）、环境过滤器、催化剂分散器或扩散光学器件。