报告题目:

基于LIPSS几何驱动的医用不锈钢抗菌耐腐蚀性能研究

报告人:

王一蒙

所在单位:

浙江科技大学

报告人简介:

现就职于浙江科技大学智能制造与能源工程学院，硕士生导师。博士毕业于英国邓迪大学，主要从事植介入医疗器械表面改性领域研究，研究方向聚焦于生物医用材料抗菌抗感染涂层构建和医用金属材料表面腐蚀与防护。主持/参与包括英国工程与物理基金（EPSRC）重大项目新型抗菌导尿管研发在内的项目3项；在Materials & Design、Colloids and Surfaces B: Biointerfaces等SCI/EI收录期刊发表论文12余篇；担任Materials & Design，Advanced Materials Interfaces等国际期刊审稿人。

报告摘要:

本研究系统探究了皮秒激光诱导周期性表面结构（LIPSS）几何参数对医用316L不锈钢细菌附着性与耐腐蚀性的影响。采用355 nm、532 nm和1064 nm三种波长、10 ps脉冲激光处理表面，通过调控脉冲数获得不同周期、深度和纵横比的LIPSS，并以2D-FFT和AFM进行定量表征。静态接触角测试表明处理后表面可达近超疏水（最高145°）。体外抗菌试验显示，纵横比Δ/Λ≈0.52时对大肠杆菌抑制最佳，Δ/Λ≈0.39时对金黄色葡萄球菌最优，呈现阈值状依赖特性。基于拓展DLVO理论整合表面元素积分法（SEI）建模，揭示了LIPSS提升初级相互作用屏障、避免深层级极小值的抗菌机制。高压蒸汽灭菌循环测试表明抗菌效力下降约10–27%，主要取决于纳米波纹保真度。电化学测试表明1064 nm LIPSS通过"气穴效应"显著降低腐蚀速率。本研究为生物医疗设备不锈钢表面的微纳米参数设计提供了协同优化抗菌与抗腐蚀性能的机制指导。