Введение

Изменение поверхности материала — это процесс изменения поверхности материала, придающий ей физические, химические или биологические характеристики, отличные от исходных. Обычно эта модификация применяется к твердым материалам, однако существуют примеры модификации поверхности и некоторых жидкостей. Модификация может выполняться различными методами для изменения широкого спектра поверхностных характеристик, таких как: шероховатость, гидрофильность, поверхностный заряд, поверхностная энергия, биосовместимость и реакционная способность.

Поверхностная инженерия

Поверхностная инженерия – это поддисциплина материаловедения, изучающая поверхность твердых тел. Она находит применение в химии, машиностроении и электротехнике (особенно в производстве полупроводников). Твердые тела состоят из основного материала, покрытого поверхностью. Поверхность, ограничивающая основной материал, называется поверхностным слоем. Она выступает в качестве интерфейса с окружающей средой. Основной материал в твердом теле называется объемной фазой. Поверхностный слой твердого тела взаимодействует с окружающей средой. Это взаимодействие может приводить к деградации поверхностного слоя со временем. Деградация поверхностного слоя под воздействием окружающей среды со временем может быть вызвана износом, коррозией, усталостью и ползучестью. Поверхностная инженерия включает в себя изменение свойств поверхностного слоя для снижения деградации со временем. Это достигается путем придания поверхности устойчивости к среде, в которой она будет эксплуатироваться.

Функционализация поверхности

Поверхностная функционализация вводит химические функциональные группы на поверхность. Таким образом, можно создавать материалы с функциональными группами на поверхности, используя в качестве основы субстраты со стандартными объемными свойствами. Наглядные примеры можно найти в полупроводниковой промышленности и в области исследований биоматериалов.

Функционализация поверхности полимера

Технологии плазменной обработки успешно используются для функционализации поверхности полимеров.