BIOMIMETIKA – LÓTUSZ-EFFEKTUS

Az előadások a következő témára: "BIOMIMETIKA – LÓTUSZ-EFFEKTUS"— Előadás másolata:

1 BIOMIMETIKA – LÓTUSZ-EFFEKTUS
szuperhidrofób felületek kialakítása mikromegmunkálással Beke Lilla Fazekas Mihály Gimnázium, Debrecen Témavezetők: Fürjes Péter, Fekete Zoltán, Holczer Eszter

2 BIOMIMETIKA Alkalmazás Öntisztuló ablaküveg, szélvédő, napelem
A természetben előforduló struktúrák tanulmányozásával, lemásolásával foglalkozó tudományág LÓTUSZ-EFFEKTUS A levélen a víz gömbölyű cseppeket alkot, amelyek könnyen legördülnek róla Oka: a leveleken szabálytalan oszlopocskák találhatók amiket egy viaszos réteg borít. Alkalmazás Öntisztuló ablaküveg, szélvédő, napelem Két egyensúlyi állapot: Lótuszlevél: a, SEM képe; b, SEM kép nagyobb nagyítással; c, vízcsepp lótuszlevélen Csepp a: Cassie állapotban; b, Wenzel állapotban

3 MESTERSÉGES MEGVALÓSÍTÁS Mikrotechnológia, MEMS technológia litográfia
3D marás Anizotróp marások: Marás sebessége irányfüggő KOH, NaOH - lúgos marószerek DRIE – Mély Reaktív Ionmarás

4 MESTERSÉGES MEGVALÓSÍTÁS
Maszk Fotoreziszt (kb. 2mm vastag) SiO2 (kb. 1mm vastag) Szilícium hordozó Előhívás + oxidmarás Szilícium anizotróp marása: 1. KOH 2. NaOH + hipó 3. DRIE KOH NaOH + hipó v. DRIE

5 KIALAKULT STRUKTÚRÁK NaOH + hipó egyenes állású maszk
Fénymikroszkópos kép Elektronmikroszkópos kép KIALAKULT STRUKTÚRÁK NaOH + hipó egyenes állású maszk 45o-kal orientált maszk DRIE

6 HIDROFÓB RÉTEG FELVITELE
DRIE-ben: Plazma-polimerizált fluorokarbon Teflonszerű bevonat Vízcsepp kontaktszöge natív oxiddal borított szilíciumon (bal) és teflonnal borított sík szilíciumon (jobb)

7 SZUPERHIDROFÓB? 3D strukturálás: NaOH + hipó:
vízcsepp alakja a teflonnal borított nyolcszögletű oszlopokon vízcsepp alakja a teflonnal borított négyzetes oszlopokon

8 SZUPERHIDROFÓB? 3D strukturálás: DRIE
A kontaktszögek az oszloptávolságok függvényében: Oszlopfelület: 25x25mm2 A legnagyobb elért kontaktszög ~170o SZUPERHIDROFÓB! Átmenet a Cassie állapotból a Wenzel állapotba

9 Köszönöm a MEMS Labor minden dolgozójának segítőkészségét!
Köszönöm a figyelmet! Köszönöm a MEMS Labor minden dolgozójának segítőkészségét!