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超疏水可溶性聚四氟乙烯水下高反光机理分析
    从前而分析可知,皮秒激光加工后的可溶性聚四氟乙烯表而微结构能使得水与其接触状态处于Cassie模型下。在Lassie模型中,水覆盖于微结构缝隙之上,缝隙中存在有空气介质。由于水的折射率为1. 33 ,而空气折射率为1,所以当可见光以一定角度从水中入射进缝隙间空气时,相当于光由光密介质进入光疏介质,满足了全反射条件。为了证实皮秒激光制备的可溶性聚四氟乙烯超疏水表而在水下确实存在空气层,利用激光共聚焦显微镜对样品在水中直接进行了表征。图6(a)中,白色区域是存留于微沟槽中的气泡,黑色区域主要由可溶性聚四氟乙烯和水组成。在理想加工条件下,白色气泡应能够组成网状空气膜填充于沟槽中。但由于加工精度的限制使得有部分沟槽中填入水。通过与图6(b)对比也能看出气泡大致填充在沟槽中。由此推断经过皮秒激光加工过后的可溶性聚四氟乙烯表在水下对于可见光反射率提高,是由于其微结构中存在空气介质,使得可见光在水下产生全反射现象。
    由于全反射现象存在全反射临界角,即当入射角度小于全反射临界角度时,全反射现象将会消失。而在考察入射角变化对反射光斑亮度影响的实验中,反光只是亮度随入射角增大而减小;但无论入射角如何改变,光斑一直都没有消失。这一实验现象与熟知的全反射有所出入,因而通过热力学计算来进一步表征微结构中水-空气界而的形状。
    根据毛细现象基本公式,可得到本实验中水因与可溶性聚四氟乙烯微结构接触形成曲而后,表而张力产生的压强表达式。
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