圖1 南洋杉葉片及其仿生表面多懸臂結(jié)構(gòu)特征。A 南洋杉葉片表面雙重曲率結(jié)構(gòu)特征，包括橫向和縱向曲率。B仿南洋杉3D毛細(xì)鋸齒結(jié)構(gòu)表面雙重懸臂結(jié)構(gòu)特征，單個(gè)鋸齒厚度80 μm。

要點(diǎn)：研究者借鑒南洋杉葉片結(jié)構(gòu)特征，使用PμSL 3D打印技術(shù)（nanoArch® S140，摩方精密），設(shè)計(jì)并制備了由平行排列的具有橫向和縱向曲率的雙重懸臂結(jié)構(gòu)的鋸齒陣列組成的仿南洋杉3D毛細(xì)鋸齒結(jié)構(gòu)表面、具有對(duì)稱垂直平面葉片結(jié)構(gòu)的表面、具有傾斜平面葉片結(jié)構(gòu)的表面和具有平行溝槽結(jié)構(gòu)的表面。3D打印技術(shù)所使用樹脂為丙烯酸光敏樹脂，固化紫外光波長(zhǎng)為405 nm，能量密度、曝光時(shí)間、曝光分辨率、打印層厚分別30 mW/cm²，1 s，10 μm，10 μm。葉片間距p為750 μm，列間距w為1000 μm，葉片傾斜角度為15 – 90°，縱向和橫向的曲率半徑R₁和R₂分別為~400 μm和~650 μm。

圖2南洋杉葉片及仿南洋杉3D毛細(xì)鋸齒結(jié)構(gòu)表面流體輸運(yùn)性能。A酒精（紅色）和水（藍(lán)色）在南洋杉葉片上的運(yùn)動(dòng)行為。其中，酒精沿著鋸齒結(jié)構(gòu)傾斜的方向運(yùn)動(dòng)，而水沿著相反的方向運(yùn)動(dòng)。B低表面能液體和高表面能液體在仿南洋杉3D毛細(xì)鋸齒結(jié)構(gòu)表面運(yùn)動(dòng)行為。

圖3 仿南洋杉3D毛細(xì)鋸齒結(jié)構(gòu)表面流體自主擇向機(jī)理。A/B低表面能液體和高表面能液體在仿南洋杉3D毛細(xì)鋸齒結(jié)構(gòu)表面的鋪展行為。C橫向曲率結(jié)構(gòu)懸臂效應(yīng)力學(xué)分析模型。D流體打破結(jié)構(gòu)扎釘效應(yīng)的臨界狀態(tài)。E縱向曲率結(jié)構(gòu)懸臂效應(yīng)力學(xué)分析模型。F流體自主擇向現(xiàn)象和表面結(jié)構(gòu)及流體表面張力的關(guān)系。