Bioinspired, Stimuli-Responsive, Multifunctional Superhydrophobic Surface with Directional Wetting, Adhesion, and Transport of Water

Advanced Functional Materials

Volumn 25, Issue 31, 2015, Pages 5047-5056

  Liu, Yang ^a   Wang, Xiaowen ^a   Fei, Bin ^a   Hu, Huawen ^a   Lai, Chuilin ^a   Xin, John H ^a  

^a HONG KONG POLYTECHNIC UNIVERSITY   (Hong Kong)

Author keywords

graphene; smart surfaces; stimuli responsiveness; superhydrophobicity; titanium dioxide

Indexed keywords

CATALYST ACTIVITY; CRYSTAL ATOMIC STRUCTURE; FUNCTIONAL POLYMERS; GRAPHENE; HYDROPHILICITY; HYDROPHOBICITY; POLYMER FILMS; SELF ASSEMBLY; SILICON WAFERS; SUBSTRATES; TITANIUM DIOXIDE; ULTRAVIOLET RADIATION;

INTERFACIAL INTERACTION; MULTISCALE APPLICATIONS; PHOTOCATALYTIC ACTIVITIES; SMART SURFACES; STIMULI RESPONSIVENESS; STRUCTURAL TRANSFORMATION; SUPER-HYDROPHOBIC SURFACES; SUPERHYDROPHOBICITY;

WETTING;

EID: 84939247840     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201501705     Document Type: Article

References (60)

1. a) L. Feng, S. Li, Y. Li, H. Li, L. Zhang, J. Zhai, Y. Song, B. Liu, L. Jiang, D. Zhu, Adv. Mater. 2002, 14, 1857
2. b) M. J. Hancock, K. Sekeroglu, M. C. Demirel, Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 2223
3. c) J. Lv, Y. Song, L. Jiang, J. Wang, ACS Nano 2014, 8, 3152.
4. R. Furstner, W. Barthlott, C. Neinhuis, P. Walzel, Langmuir 2005, 21, 956.
5. a) Y. Lai, F. Pan, C. Xu, H. Fuchs, L. Chi, Adv. Mater. 2013, 25, 1682
6. b) K. K. Lau, J. Bico, K. B. Teo, M. Chhowalla, G. A. Amaratunga, W. I. Milne, G. H. Mckinley, K. K. Gleason, Nano Lett. 2003, 3, 1701
7. c) Y. Lee, S. H. Park, K. B. Kim, J. K. Lee, Adv. Mater. 2007, 19, 2330
8. d) X. Zhang, F. Shi, J. Niu, Y. Jiang, Z. Wang, J. Mater. Chem. 2008, 18, 621
9. e) H. Y. Erbil, A. L. Demirel, Y. Avci, O. Mert, Science 2003, 299, 1377.
10. a) Y. Zheng, H. Bai, Z. Huang, X. Tian, F. Q. Nie, Y. Zhao, J. Zhai, L. Jiang, Nature 2010, 463, 640
11. b) L. Zhai, M. C. Berg, F. C. Cebeci, Y. Kim, J. M. Milwid, M. F. Rubner, R. E. Cohen, Nano Lett. 2006, 6, 1213
12. c) J. Ju, K. Xiao, X. Yao, H. Bai, L. Jiang, Adv. Mater. 2013, 25, 5937.
13. a) T. S. Wang, S. H. Kang, S. K. Tang, E. J. Smythe, B. D. Hatton, A. Grinthal, J. Aizenberg, Nature 2011, 477, 443
14. b) N. S. Pesika, H. Zeng, K. Kristiansen, B. Zhao, Y. Tian, K. Autumn, J. Israelachvili, J. Phys.: Condens. Matter 2009, 21, 464132
15. c) L. Jiang, X. Yao, H. Li, Y. Fu, L. Chen, Q. Meng, W. Hu, L. Jiang, Adv. Mater. 2010, 22, 376.
16. L. D'Alba, D. N. Jones, H. T. Badawy, C. M. Eliason, M. D. Shawkey, J. Exp. Biol. 2014, 217, 1116.
17. a) H. Kuroki, I. Tokarev, D. Nykypanchuk, E. Zhulina, S. Minko, Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 4593
18. b) D. P. Holmes, A. J. Crosby, Adv. Mater. 2007, 19, 3589
19. c) F. Xia, L. Jiang, Adv. Mater. 2008, 20, 2842.
20. K. Liu, X. Yao, L. Jiang, Chem. Soc. Rev. 2010, 39, 3240.
21. a) G. D. Bixler, B. Bhushan, Nanoscale 2013, 5, 7685
22. b) J. M. Toonder, P. R. Onck, Trends Biotechnol. 2013, 31, 85
23. c) C. W. Lo, C. C. Wang, M. C. Lu, Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 1211.
24. P. Reimann, Phys. Rep. 2002, 361, 57.
25. M. A. Stuart, W. T. Huck, J. Genzer, M. Muller, C. Ober, M. Stamm, G. B. Sukhorukov, I. Szleifer, V. V. Tsukruk, M. Urban, F. Winnik, S. Zauscher, I. Luzinov, S. Minko, Nat. Mater. 2010, 9, 101.
26. a) H. Yang, H. Zhu, M. M. Hendrix, N. J. Lousberg, G. With, A. C. Esteves, J. H. Xin, Adv. Mater. 2013, 25, 1150
27. b) D. Roy, J. N. Cambre, B. S. Sumerlin, Prog. Polym. Sci. 2010, 35, 278
28. c) I. Tokarev, S. Minko, Adv. Mater. 2010, 22, 3446.
29. R. R. Naik, M. O. Stone, Mater. Today 2005, 8, 18.
30. A. Bagri, C. Mattevi, M. Acik, Y. J. Chabal, M. Chhowalla, V. B. Shenoy, Nat. Chem. 2010, 2, 581.
31. R. Wang, K. Hashimoto, A. Fujishima, M. Chikuni, E. Kojima, A. Kitamura, M. Shimohigoshi, T. Watanabe, Adv. Mater. 1998, 10, 135.
32. a) S. Daniel, M. K. Chaudhury, J. C. Chen, Science 2001, 26, 633
33. b) Y. Kong, Y. Liu, J. H. Xin, J. Mater. Chem. 2011, 21, 17978.
34. R. Wang, K. Hashimoto, A. Fujishima, M. Chikuni, E. Kojima, A. Kitamura, M. Shimohigoshi, T. Watanabe, Nature 1997, 388, 431.
35. K. Hashimoto, H. Irie, A. Fujishima, Jpn. J. Appl. Phys. 2005, 44, 8269.
36. Y. Gao, Y. Masuda, K. Koumoto, Langmuir 2004, 20, 3188.
37. M. Takeuchi, K. Sakamoto, G. Martra, S. Coluccia, M. Anpo, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 15422.
38. a) Y. T. Shen, D. Lei, W. Feng, J. Mater. Chem. C 2013, 1, 1926
39. b) J. S. Jeon, B. H. Kim, C. I. Park, S. Y. Seo, C. Kwak, S. H. Kim, S. W. Han, Jpn. J. Appl. Phys. 2010, 49, 031105
40. c) D. Lahiri, V. Subramanian, B. A. Bunker, P. V. Kamat, J. Chem. Phys. 2006, 124, 204720
41. d) M. G. Josifovska, V. Lazarov, J. Reynolds, V. V. Yakovlev, Appl. Phys. Lett. 2001, 78, 3298
42. e) L. H. Hanus, K. Sooklal, C. J. Murphy, H. J. Ploehn, Langmuir 2000, 16, 2621.
43. H. G. Yang, C. H. Sun, S. Z. Qiao, J. Zou, G. Liu, S. C. Smith, H. M. Cheng, G. Q. Lu, Nature 2008, 453, 638.
44. G. Liu, J. C. Yu, G. Q. Lu, H. M. Cheng, Chem. Commun. 2011, 47, 6763.
45. a) S. Takahashi, H. Miura, H. Kasai, S. Okada, H. Oikawa, H. Nakanishi, J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 10944
46. b) F. Kim, J. H. Song, P. Yang, J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 14316
47. c) J. Zeng, C. Liu, J. Huang, X. Wang, S. Zhang, G. Li, J. Hou, Nano Lett. 2008, 8, 1318.
48. D. Shakhvorostov, R. A. Nistor, L. K. Elbaum, G. J. Martyna, D. M. Newns, B. G. Elmegreen, X. Liu, Z. E. Hughes, S. Paul, C. Cabral, S. Raoux, D. B. Shrekenhamer, D. N. Basov, Y. Song, M. H. Muser, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2009, 106, 10907.
49. J. Yu, W. Xiao, P. Zhou, M. Jaroniec, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 8839.
50. C. Liu, X. Han, S. Xie, Q. Kuang, X. Wang, M. Jin, Z. Xie, L. Zheng, Chem. Asian J. 2013, 8, 282.
51. S. Leytner, J. T. Hupp, Chem. Phys. Lett. 2000, 330, 231.
52. M. Lazzeri, A. Vittadini, A. Selloni, Phys. Rev. B 2001, 63, 155409.
53. I. Sopyan, M. Watanabe, S. Murasawa, K. Hashimoto, A. Fujishima, J. Photochem. Photobiol. A 1996, 98, 79.
54. G. L. Hornyak, J. Dutta, H. F. Tibbals, A. Rao, Introduction to Nanoscience, CRC Press, Boca Raton, FL 2011.
55. Y. Liang, H. Wang, H. S. Casalongue, Z. Chen, H. Dai, Nano Res. 2010, 3, 701.
56. P. Day, A. Manze, Y. Zhang, Microdroplet Technology: Principles and Emerging Applications in Biology and Chemistry, Springer, New York, NY 2012, Ch. 2.
57. B. Bhushan, M. Nosonovsky, Philos. Trans. R. Soc. A 2010, 368, 4713.
58. R. D. Noble, S. A. Stern, Membrane Separation Technology: Principles and Applications, Elsevier, Amsterdam, The Netherlands 1995, Ch. 2.
59. a) E. Honold, E. L. Skau, Text. Res. J. 1951, 21, 419
60. b) E. G. Burleigh, H. Wakeham, E. Honold, E. L. Skau, Text. Res. J. 1949, 19, 547.