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Atmospheric Pressure Plasma Deposition of Hydrophilic/Phobic Patterns and Thin Film Laminates on Any Surface
Langmuir ( IF 3.7 ) Pub Date : 2019-07-09 00:00:00 , DOI: 10.1021/acs.langmuir.9b00493 A. Demaude 1 , C. Poleunis 2 , E. Goormaghtigh 3 , P. Viville 4 , R. Lazzaroni 4 , A. Delcorte 2 , M. Gordon 5 , F. Reniers 1
Langmuir ( IF 3.7 ) Pub Date : 2019-07-09 00:00:00 , DOI: 10.1021/acs.langmuir.9b00493 A. Demaude 1 , C. Poleunis 2 , E. Goormaghtigh 3 , P. Viville 4 , R. Lazzaroni 4 , A. Delcorte 2 , M. Gordon 5 , F. Reniers 1
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Patterned and layered hydrophilic/phobic coatings were deposited on multiple surfaces using nonfluorinated precursors (AA, acrylic acid; PMA, propargyl methacrylate) with an atmospheric pressure dielectric barrier discharge operating in open air. Water contact angles of the resulting films could be tuned from <5° (superhydrophilic) to >135° (very hydrophobic) by adjusting the AA/PMA feed ratio and/or via postdeposition exposure of films to an Ar/O2 plasma treatment. Coatings could be applied to any surface and were seen to be water stable, due in large part to cross-linking induced from the reactivity of the PMA pendant groups. Hybrid hydrophilic/phobic patterns at submillimeter length scales, and philic/phobic/philic laminates were produced using a shadow mask and sequential deposition, respectively. Chemical heterogeneity of films was assessed using XPS, SIMS, and micro-IR imaging and suggest that localization of COOH and OH groups are primarily responsible for hydrophilicity. Overall, this work demonstrates that atmospheric pressure plasma polymerization is a simple and scalable method for robust and tunable control of wettability of surfaces of all kinds.
中文翻译：
大气压等离子体沉积在任何表面上的亲水性/疏水性图案和薄膜层压板
使用非氟化前体（AA，丙烯酸； PMA，甲基丙烯酸炔丙酯），在大气压下通过电介质阻挡放电在室外进行构图，并将层状亲水/憎水涂层沉积在多个表面上。通过调节AA / PMA进料比和/或通过将膜后沉积暴露于Ar / O 2可以将所得膜的水接触角从<5°（超亲水性）调节至> 135°（非常疏水性）。等离子处理。涂料可以应用于任何表面，并且被认为是水稳定的，这在很大程度上是由于PMA侧基的反应性引起的交联。使用荫罩和顺序沉积分别产生亚毫米长度尺度的混合亲水/疏水图案和亲电/疏水/亲密层压板。使用XPS，SIMS和微红外成像评估了膜的化学异质性，表明COOH和OH基团的定位主要是亲水性的原因。总的来说，这项工作表明大气压等离子体聚合是一种简单且可扩展的方法，可用于稳定且可调节地控制各种类型的表面的润湿性。
更新日期：2019-07-09
中文翻译：
大气压等离子体沉积在任何表面上的亲水性/疏水性图案和薄膜层压板
使用非氟化前体（AA，丙烯酸； PMA，甲基丙烯酸炔丙酯），在大气压下通过电介质阻挡放电在室外进行构图，并将层状亲水/憎水涂层沉积在多个表面上。通过调节AA / PMA进料比和/或通过将膜后沉积暴露于Ar / O 2可以将所得膜的水接触角从<5°（超亲水性）调节至> 135°（非常疏水性）。等离子处理。涂料可以应用于任何表面，并且被认为是水稳定的，这在很大程度上是由于PMA侧基的反应性引起的交联。使用荫罩和顺序沉积分别产生亚毫米长度尺度的混合亲水/疏水图案和亲电/疏水/亲密层压板。使用XPS，SIMS和微红外成像评估了膜的化学异质性，表明COOH和OH基团的定位主要是亲水性的原因。总的来说，这项工作表明大气压等离子体聚合是一种简单且可扩展的方法，可用于稳定且可调节地控制各种类型的表面的润湿性。
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