Szuperhidrofób felületek kialakítása mikromegmunkálással BIOMIMETIKA Szuperhidrofób felületek kialakítása mikromegmunkálással Orbán Károly László Andrei Muresanu Főgimnázium Témavezetők: Pardy Tamás, dr. Fürjes Péter, Fekete Zoltán
Mi is az a lótusz-effektus? Biomimetika – a „természet utánzása” Lótuszvirág (paraffinszerű anyag) Lehetőség: öntisztuló felületek Mi okozza? Mikro-nanostrukturáltság oszlopocskák viaszos réteggel borítva Hogyan? Kontaktszög Két egyensúlyi állapot: Wenzel Cassie-Baxter
Mesterséges megvalósítás – Laboratóriumban Szilícium szeleten vékonyréteg mikromegmunkálással Maszktervezés Litográfia 3D marás: izotróp/anizotróp Anizotróp marások: Irányszelektív marás a. NaOH+hipó 0 fok, 45 fok maszk orientáció b. DRIE – Mély Reaktív Ionmarás Szuperhidrofób felület feltétele: Strukturált, hidrofób réteg (C4F8)
Mintapreparáció Litográfiás maszk Fotolitográfia: Reziszt (~1,2 µm) 2. Oxidmarás: Tömény HF Kb. 1 µm SiO2 3. Lúgos marás / DRIE Si SiO2 Fotoreziszt
Lúgos marás, 0 fokban elforgatott maszk Fénymikroszkópos kép Elektronmikroszkópos kép Lúgos marás, 0 fokban elforgatott maszk Lúgos marás, 45 fokban elforgatott maszk DRIE – Mély Reaktív Ionmarás
Hidrofób réteg szerepe Szilícium hidrofób réteg nélkül ~ 30-60 ° Szilícium hidrofób réteggel ~ 100-120 °
Strukturált szilícium hidrofób réteggel A mikrostrukturáltság szerepe DRIE - mart Strukturált szilícium hidrofób réteggel ~ 130-160 °
Cassie-Baxter állapot Kontaktszög – oszloptávolság összefüggése DRIE - mart Cassie-Baxter állapot
Szuperhidrofób felületek kialakítása mikromegmunkálással BIOMIMETIKA Szuperhidrofób felületek kialakítása mikromegmunkálással Köszönöm a figyelmet! Köszönöm a MEMS Labor minden dolgozójának segítőkészségét! Orbán Károly László Andrei Muresanu Főgimnázium Témavezetők: Pardy Tamás, dr. Fürjes Péter, Fekete Zoltán