Surface superomniphobe flexible permettant la fragmentation ultrarapide des gouttes organiques sous des impacts extrêmes

Réaliser des surfaces superomniphobes robustes capables de repousser à la fois des liquides à haute et basse tension de surface (par exemple, l'eau, des solvants organiques) dans des conditions dynamiques reste un défi. Les structures inspirées de la nature, telles que les architectures en T ou hiérarchiques, améliorent la répulsion statique mais échouent souvent sous des impacts à grande vitesse, car des fractions solides minimisées réduisent la pression capillaire et permettent la pénétration du liquide. Ici, nous présentons une surface superomniphobe flexible, inspirée par les collemboles, avec une fraction solide optimisée (∼0,15) qui unit une forte répulsion statique à une résistance dynamique exceptionnelle. La surface soutient la fragmentation des gouttes organiques à des vitesses d'impact allant jusqu'à 4,4 m s –1, la plus élevée rapportée pour des surfaces superomniphobes artificielles. Sous des impacts extrêmes, les gouttes subissent une fragmentation induite par des structures hiérarchiques et une rupture rapide de film, permettant un rebond sans rétraction et une réduction d'environ 59 % du temps de contact. Ce comportement reproduit la dynamique de fragmentation des organismes naturels et, dans certains régimes, dépasse les références naturelles. Nos résultats établissent des principes de conception pour des surfaces superomniphobes mécaniquement adaptatives et résilientes aux impacts, avec des applications potentielles dans les revêtements de protection et les matériaux autonettoyants.