1

成果简介

基于柔性薄膜的焦耳加热器在学术界和工业界都引起了极大的关注。然而，制备这样的加热器具有很大的挑战性。本文，广东工业大学陈新教授团队在《ACS Appl. Mater. Interfaces》期刊发表名为“One-Step Ultraviolet Laser-Induced Fluorine-Doped Graphene Achieving Superhydrophobic Properties and Its Application in Deicing”的论文，研究提出一种一步法激光诱导法，通过在氟化乙丙（FEP）薄膜和聚酰亚胺（PI）薄膜之间的界面限制355nm紫外激光制备掺氟石墨烯(F-LIG) ，具有稳定和超疏水的特性。

F-LIG复合薄膜的超疏水性能可归因于氟元素的掺杂和激光加工的微结构，这些微结构可以通过激光加工参数进行调整。基于加工后的 F-LIG 薄膜，开发了焦耳除冰加热器，其除冰效率是未掺杂LIG基除冰加热器的7倍。该方法将为开发基于LIG的柔性器件提供新的手段和思路。

2

图文导读

图1. (a) F-LIG的制备工艺示意图。(b) PI薄膜和FEP薄膜在不同波长下的吸光度和透射率。(c) DI 水在 PI、FEP、LIG 和 F-LIG 薄膜上的接触角比较。

图2. (a) LIG 的动态接触角。正向接触角为 160.2°，反向接触角为 155.7°。(b) F-LIG、(c) LIG、(d) F-LIG在压制后和(e) F-LIG在N2闪蒸后的不同加工薄膜上接触的水流比较。

图3. 不同功率的 F-LIG表面的SEM分析。

图4. F-LIG 表面的高分辨率XPS分析光谱

图5. 激光加工参数、(a) 激光功率、(b) 扫描速度、(c) 扫描间隔和 (d) 散焦距离对薄膜的薄层电阻和接触角的影响。

图6. (a) F-LIG 的加热器弯曲实验装置示意图。(b) 弯曲试验期间F-LIG薄层电阻和接触角的变化。 (c/d)通过 F-LIG和基于LIG的焦耳加热器除冰，电压为10V。

文献：

https://doi.org/10.1021/acsami.1c18559