Extreme wettability and tunable adhesion: Biomimicking beyond nature?

Soft Matter

Volumn 8, Issue 7, 2012, Pages 2070-2086

  Liu, Xinjie ^a,b   Liang, Yongmin ^a   Zhou, Feng ^a   Liu, Weimin ^a  

^a LANZHOU INSTITUTE OF CHEMICAL PHYSICS   (China)

^b INSTITUTE OF GEOLOGY AND GEOPHYSICS   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AIR-SOLID INTERFACES; BIOMIMICKING; CRITICAL REVIEW; PINNING STATE; SELF-HEALING; SUPERHYDROPHOBIC; SURFACE WETTING; SWITCHABLE;

BIOMIMETICS; HYDROPHOBICITY; WETTING;

ADHESION;

EID: 84863012338     PISSN: 1744683X     EISSN: 17446848     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c1sm07003g     Document Type: Review

References (151)

1. R. Blossey Nat. Mater. 2003 2 301
2. Z. G. Guo W. M. Liu Plant Sci. 2007 172 1103
3. W. Barthlott C. Neinhuis Planta 1997 202 1
4. C. Neinhuis W. Barthlott Ann. Bot. 1997 79 667
5. E. Bormashenko Y. Bormashenko T. Stein G. Whyman J. Colloid Interface Sci. 2007 311 212
6. X. F. Gao L. Jiang Nature 2004 432 36
7. A. R. Parker C. R. Lawrence Nature 2001 414 33
8. Y. M. Zheng X. F. Gao L. Jiang Soft Matter 2007 3 178
9. Y. M. Zheng H. Bai Z. B. Huang X. L. Tian F. Q. Nie Y. Zhao J. Zhai L. Jiang Nature 2010 463 640
10. T. Onda S. Shibuichi N. Satoh K. Tsujii Langmuir 1996 12 2125
11. W. Chen A. Y. Fadeev M. C. Hsieh D. Oner J. Youngblood T. J. McCarthy Langmuir 1999 15 3395
12. M. Callies D. Quere Soft Matter 2005 1 55
13. T. L. Sun L. Feng X. F. Gao L. Jiang Acc. Chem. Res. 2005 38 644
14. D. Quere Annu. Rev. Mater. Res. 2008 38 71
15. P. Roach N. J. Shirtcliffe M. I. Newton Soft Matter 2008 4 224
16. X. M. Li D. Reinhoudt M. Crego-Calama Chem. Soc. Rev. 2007 36 1350
17. N. J. Shirtcliffe G. McHale M. I. Newton J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 2011 49 1203
18. Z. G. Guo W. M. Liu B. L. Su J. Colloid Interface Sci. 2011 353 335
19. A. B. D. Cassie S. Baxter Trans. Faraday Soc. 1944 40 0546
20. A. Lafuma D. Quere Nat. Mater. 2003 2 457
21. T. Wagner C. Neinhuis W. Barthlott Acta Zool. 1996 77 213
22. W. Lee M. K. Jin W. C. Yoo J. K. Lee Langmuir 2004 20 7665
23. X. F. Gao X. Yan X. Yao L. Xu K. Zhang J. H. Zhang B. Yang L. Jiang Adv. Mater. 2007 19 2213
24. M. R. Flynn J. W. M. Bush J. Fluid Mech. 2008 608 275
25. N. J. Shirtcliffe G. McHale M. I. Newton C. C. Perry F. B. Pyatt Appl. Phys. Lett. 2006 89 104106
26. L. Jiang Y. Zhao J. Zhai Angew. Chem., Int. Ed. 2004 43 33 4338 4341
27. K. Ichimura S. K. Oh M. Nakagawa Science 2000 288 1624
28. H. Y. Erbil A. L. Demirel Y. Avci O. Mert Science 2003 299 1377
29. Z. G. Guo F. Zhou J. C. Hao W. M. Liu J. Am. Chem. Soc. 2005 127 15670
30. Z. G. Guo W. M. Liu B. L. Su Appl. Phys. Lett. 2008 92 063104
31. W. Chen A. Y. Fadeev M. C. Hsieh D. Oner J. Youngblood T. J. McCarthy Langmuir 1999 15 3395
32. S. R. Coulson I. Woodward J. P. S. Badyal S. A. Brewer C. Willis J. Phys. Chem. B 2000 104 8836
33. D. O. H. Teare C. G. Spanos P. Ridley E. J. Kinmond V. Roucoules J. P. S. Badyal S. A. Brewer S. Coulson C. Willis Chem. Mater. 2002 14 4566
34. S. A. Brewer C. R. Willis Appl. Surf. Sci. 2008 254 6450
35. A. Nakajima A. Fujishima K. Hashimoto T. Watanabe Adv. Mater. 1999 11 1365
36. P. van der Wal U. Steiner Soft Matter 2007 3 426
37. Z. Z. Luo Z. Z.Z. L. T. Hu W. M. Liu Z. G. Guo H. J. Zhang W. J. Wang Adv. Mater. 2008 20 970
38. N. J. Shirtcliffe G. McHale M. I. Newton C. C. Perry Langmuir 2003 19 5626
39. S. H. Li H. J. Li X. B. Wang Y. L. Song Y. Q. Liu L. Jiang D. B. Zhu J. Phys. Chem. B 2002 106 9274
40. K. K. S. Lau J. Bico K. B. K. Teo M. Chhowalla G. A. J. Amaratunga W. I. Milne G. H. McKinley K. K. Gleason Nano Lett. 2003 3 1701
41. W. C. Wu X. L. Wang D. A. Wang M. Chen F. Zhou W. M. Liu Q. J. Xue Chem. Commun. 2009 1043
42. D. A. Wang T. C. Hu L. T. Hu B. Yu Y. Q. Xia F. Zhou W. M. Liu Adv. Funct. Mater. 2009 19 1930
43. D. Oner T. J. McCarthy Langmuir 2000 16 7777
44. Z. Z. Gu H. Uetsuka K. Takahashi R. Nakajima H. Onishi A. Fujishima O. Sato Angew. Chem., Int. Ed. 2003 42 894
45. Z. Yoshimitsu A. Nakajima T. Watanabe K. Hashimoto Langmuir 2002 18 5818
46. J. Genzer K. Efimenko Science 2000 290 2130
47. H. Yan K. Kurogi H. Mayama K. Tsujii Angew. Chem., Int. Ed. 2005 44 3453
48. X. T. Zhang O. Sato A. Fujishima Langmuir 2004 20 6065
49. N. J. Shirtcliffe G. McHale M. I. Newton G. Chabrol C. C. Perry Adv. Mater. 2004 16 1929
50. K. Koch B. Bhushan Y. C. Jung W. Barthlott Soft Matter 2009 5 1386
51. D. Quere Rep. Prog. Phys. 2005 68 2495
52. T. Verho C. Bower P. Andrew S. Franssila O. Ikkala R. H. A. Ras Adv. Mater. 2011 23 673
53. I. A. Larmour G. C. Saunders S. E. J. Bell ACS Appl. Mater. Interfaces 2010 2 2703
54. X. J. Liu W. C. Wu X. L. Wang Z. Z. Luo Y. M. Liang F. Zhou Soft Matter 2009 5 3097
55. W. C. Wu X. L. Wang X. J. Liu F. Zhou ACS Appl. Mater. Interfaces 2009 1 1656
56. L. Feng Y. Zhang J. Xi Y. Zhu N. Wang F. Xia L. Jiang Langmuir 2008 24 4114
57. M. H. Jin X. J. Feng L. Feng T. L. Sun J. Zhai T. J. Li L. Jiang Adv. Mater. 2005 17 1977
58. Z. G. Guo W. M. Liu Appl. Phys. Lett. 2007 90 3
59. Y. K. Lai C. J. Lin J. Y. Huang H. F. Zhuang L. Sun T. Nguyen Langmuir 2008 24 3867
60. Y. Lai X. Gao H. Zhuang J. Huang C. Lin L. Jiang Adv. Mater. 2009 21 3799
61. D. Ishii H. Yabu M. Shimomura Chem. Mater. 2009 21 1799
62. L. Zhai M. C. Berg F. C. Cebeci Y. Kim J. M. Milwid M. F. Rubner R. E. Cohen Nano Lett. 2006 6 1213
63. R. P. Garrod L. G. Harris W. C. E. Schofield J. McGettrick L. J. Ward D. O. H. Teare J. P. S. Badyal Langmuir 2007 23 689
64. C. Dorrer J. Ruhe Langmuir 2008 24 6154
65. K. Koch B. Bhushan H. J. Ensikat W. Barthlott Philos. Trans. R. Soc. London, Ser. A 2009 367 1673
66. X. L. Wang X. J. Liu F. Zhou W. M. Liu Chem. Commun. 2011 47 2324
67. B. W. Xin J. C. Hao Chem. Soc. Rev. 2010 39 769
68. K. Ichimura S. K. Oh M. Nakagawa Science 2000 288 1624
69. B. Zhao J. S. Moore D. J. Beebe Science 2001 291 1023
70. R. Wang K. Hashimoto A. Fujishima M. Chikuni E. Kojima A. Kitamura M. Shimohigoshi T. Watanabe Nature 1997 388 431
71. N. Sakai R. Wang A. Fujishima T. Watanabe K. Hashimoto Langmuir 1998 14 5918
72. N. Stevens C. I. Priest R. Sedev J. Ralston Langmuir 2003 19 3272
73. X. J. Feng J. Zhai L. Jiang Angew. Chem., Int. Ed. 2005 44 5115
74. R. D. Sun A. Nakajima A. Fujishima T. Watanabe K. Hashimoto J. Phys. Chem. B 2001 105 1984
75. X. J. Feng L. Feng M. H. Jin J. Zhai L. Jiang D. B. Zhu J. Am. Chem. Soc. 2004 126 62
76. S. T. Wang X. J. Feng J. N. Yao L. Jiang Angew. Chem., Int. Ed. 2006 45 1264
77. H. S. Lim D. Kwak D. Y. Lee S. G. Lee K. Cho J. Am. Chem. Soc. 2007 129 4128
78. W. Q. Zhu X. J. Feng L. Feng L. Jiang Chem. Commun. 2006 2753
79. N. Delorme J. F. Bardeau A. Bulou F. Poncin-Epaillard Langmuir 2005 21 12278
80. R. Rosario D. Gust M. Hayes F. Jahnke J. Springer A. A. Garcia Langmuir 2002 18 8062
81. C. G. F. Cooper J. C. MacDonald E. Soto W. G. McGimpsey J. Am. Chem. Soc. 2004 126 1032
82. P. F. Driscoll N. Purohit N. Wanichacheva C. R. Lambert W. G. McGimpsey Langmuir 2007 23 13181
83. S. Abbott J. Ralston G. Reynolds R. Hayes Langmuir 1999 15 8923
84. S. K. Oh M. Nakagawa K. Ichimura J. Mater. Chem. 2002 12 2262
85. X. J. Liu M. R. Cai Y. M. Liang F. Zhou W. M. Liu Soft Matter 2011 7 3331
86. H. S. Lim J. T. Han D. Kwak M. H. Jin K. Cho J. Am. Chem. Soc. 2006 128 14458
87. L. Liang X. D. Feng J. Liu P. C. Rieke G. E. Fryxell Macromolecules 1998 31 7845
88. S. Kidoaki S. Ohya Y. Nakayama T. Matsuda Langmuir 2001 17 2402
89. H. Yim M. S. Kent D. L. Huber S. Satija J. Majewski G. S. Smith Macromolecules 2003 36 5244
90. H. Yim M. S. Kent S. Mendez S. S. Balamurugan S. Balamurugan G. P. Lopez S. Satija Macromolecules 2004 37 1994
91. T. L. Sun G. J. Wang L. Feng B. Q. Liu Y. M. Ma L. Jiang D. B. Zhu Angew. Chem., Int. Ed. 2004 43 357
92. X. J. Liu Q. A. Ye B. Yu Y. M. Liang W. M. Liu F. Zhou Langmuir 2010 26 12377
93. X. J. Liu Q. A. Ye X. W. Song Y. W. Zhu X. L. Cao Y. M. Liang F. Zhou Soft Matter 2011 7 515
94. E. S. Gil S. A. Hudson Prog. Polym. Sci. 2004 29 1173
95. J. X. Wang J. P. Hu Y. Q. Wen Y. L. Song L. Jiang Chem. Mater. 2006 18 4984
96. O. Azzaroni A. A. Brown W. T. S. Huck Adv. Mater. 2007 19 151
97. F. Zhou H. Y. Hu B. Yu V. L. Osborne W. T. S. Huck W. M. Liu Anal. Chem. 2007 79 176
98. Y. J. Zhang Y. F. Shen J. H. Yuan D. X. Han Z. J. Wang Q. X. Zhang L. Niu Angew. Chem., Int. Ed. 2006 45 5867
99. Y. F. Shen Y. J. Zhang Q. X. Zhang L. Niu T. Y. You A. Ivaska Chem. Commun. 2005 4193
100. S. Minko M. Muller M. Motornov M. Nitschke K. Grundke M. Stamm J. Am. Chem. Soc. 2003 125 3896
101. S. G. Boyes W. J. Brittain X. Weng S. Z. D. Cheng Macromolecules 2002 35 4960
102. G. K. Jennings E. L. Brantley Adv. Mater. 2004 16 1983
103. K. S. Liao H. Fu A. Wan J. D. Batteas D. E. Bergbreiter Langmuir 2009 25 26
104. G. Y. Qing T. L. Sun Adv. Mater. 2011 23 1615
105. T. L. Sun G. Y. Qing Adv. Mater. 2011 23 H57
106. X. M. Wang E. Katz I. Willner Electrochem. Commun. 2003 5 814
107. I. S. Choi Y. S. Chi Angew. Chem., Int. Ed. 2006 45 4894
108. J. Lahann Science 2003 300 903
109. M. Riskin B. Basnar V. I. Chegel E. Katz I. Willner F. Shi X. Zhang J. Am. Chem. Soc. 2006 128 1253
110. E. Katz O. Lioubashevsky I. Willner J. Am. Chem. Soc. 2004 126 15520
111. J. Isaksson C. Tengstedt M. Fahlman N. Robinson M. Berggren Adv. Mater. 2004 16 316
112. L. B. Xu W. Chen A. Mulchandani Y. S. Yan Angew. Chem., Int. Ed. 2005 44 6009
113. T. N. Krupenkin J. A. Taylor T. M. Schneider S. Yang Langmuir 2004 20 3824
114. L. B. Zhu J. W. Xu Y. H. Xiu Y. Y. Sun D. W. Hess C. P. Wong J. Phys. Chem. B 2006 110 15945
115. H. L. Ricks-Laskoski A. W. Snow J. Am. Chem. Soc. 2006 128 12402
116. S. Millefiorini A. H. Tkaczyk R. Sedev J. Efthimiadis J. Ralston J. Am. Chem. Soc. 2006 128 3098
117. Y. S. Nanayakkara S. Perera S. Bindiganavale E. Wanigasekara H. Moon D. W. Armstrong Anal. Chem. 2010 82 3146
118. R. Rosario D. Gust A. A. Garcia M. Hayes J. L. Taraci T. Clement J. W. Dailey S. T. Picraux J. Phys. Chem. B 2004 108 12640
119. H. Sasaki M. Shouji Chem. Lett. 1998 293
120. K. Uchida N. Izumi S. Sukata Y. Kojima S. Nakamura M. Irie Angew. Chem., Int. Ed. 2006 45 6470
121. F. Xia L. Jiang Adv. Mater. 2008 20 2842
122. E. Spruijt E. Y. Choi W. T. S. Huck Langmuir 2008 24 11253
123. X. M. Wang Z. Gershman A. B. Kharitonov E. Katz I. Willner Langmuir 2003 19 5413
124. Y. F. Zhou T. Yi T. C. Li Z. G. Zhou F. Y. Li W. Huang C. H. Huang Chem. Mater. 2006 18 2974
125. B. S. Lee Y. S. Chi J. K. Lee I. S. Choi C. E. Song S. K. Namgoong S. G. Lee J. Am. Chem. Soc. 2004 126 480
126. C. Li R. W. Guo X. Jiang S. X. Hu L. Li X. Y. Cao H. Yang Y. L. Song Y. M. Ma L. Jiang Adv. Mater. 2009 21 4254
127. D. A. Wang Y. Liu X. J. Liu F. Zhou W. M. Liu Q. J. Xue Chem. Commun. 2009 7018
128. D. Wu S. Z. Wu Q. D. Chen Y. L. Zhang J. Yao X. Yao L. G. Niu J. N. Wang L. Jiang H. B. Sun Adv. Mater. 2011 23 545
129. L. M. Fidalgo C. Abell W. T. S. Huck Lab Chip 2007 7 984
130. M. J. Liu S. T. Wang Z. X. Wei Y. L. Song L. Jiang Adv. Mater. 2009 21 665
131. S. R. Coulson I. S. Woodward J. P. S. Badyal S. A. Brewer C. Willis Chem. Mater. 2000 12 2031
132. L. C. Gao T. J. McCarthy J. Am. Chem. Soc. 2007 129 3804
133. K. Tsujii T. Yamamoto T. Onda S. Shibuichi Angew. Chem. Int. Edit. 1997 36 1011
134. A. Tuteja W. Choi M. L. Ma J. M. Mabry S. A. Mazzella G. C. Rutledge G. H. McKinley R. E. Cohen Science 2007 318 1618
135. A. Steele I. Bayer E. Loth Nano Lett. 2009 9 501
136. W. Choi A. Tuteja S. Chhatre J. M. Mabry R. E. Cohen G. H. McKinley Adv. Mater. 2009 21 2190
137. D. A. Wang X. L. Wang X. J. E. Liu F. Zhou J. Phys. Chem. C 2010 114 9938
138. J. P. Zhang S. Seeger Angew. Chem.Int. Ed. 2011 50 6652
139. X. Liu X. Wang Y. Liang S. E. J. Bell W. Liu F. Zhou Appl. Phys. Lett. 2011 98 194102
140. T. C. Mauldin M. R. Kessler Int. Mater. Rev. 2010 55 317
141. R. P. Wool Soft Matter 2008 4 400
142. J. P. Youngblood N. R. Sottos C. Extrand MRS Bull. 2008 33 732
143. D. Y. Wu S. Meure D. Solomon Prog. Polym. Sci. 2008 33 479
144. P. Fratzl R. Weinkamer Prog. Mater. Sci. 2007 52 1263
145. A. J. Singer R. A. F. Clark New Engl. J. Med. 1999 341 738
146. Y. Li L. Li J. G. Sun Angew. Chem. Int. Edit. 2010 49 6129
147. H. J. Li X. B. Wang Y. L. Song Y. Q. Liu Q. S. Li L. Jiang D. B. Zhu Angew. Chem. Int. Edit. 2001 40 1743
148. K. S. Toohey N. R. Sottos J. A. Lewis J. S. Moore S. R. White Nat. Mater. 2007 6 581
149. C. J. Hansen W. Wu K. S. Toohey N. R. Sottos S. R. White J. A. Lewis Adv. Mater. 2009 21 4143
150. H. F. Bohn W. Federle Proc. Nat. Acad. Sci. USA 2004 101 14138
151. T. S. Wong S. H. Kang S. K. Y. Tang E. J. Smythe B. D. Hatton A. Grinthal J. Aizenberg Nature 2011 477 443