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【学术东林】我校制备机械稳定的超润湿表面研究取得新进展_外围&#24

超强润湿表面在自洗手、流体减阻、油水分离出来、防雾防冰等领域具备辽阔应用于前景,因而受到人们的普遍注目。但常规的超强润湿表面机械稳定性劣,无法应付实际中简单的物理认识,因而使其应用于受到很大容许。近日,我校材料科学与工程学院(生物质材料科学与技术教育部重点实验室)王成毓教授研究团队明外围平台|官网确提出一种机械平稳的超强润湿表面的设计思路,并依循设计制取稳定增长亲水/水下超强疏油表面和超强亲水性表面两种超强润湿表面,两种表面皆享有出色的机械稳定性。研究成果公开发表在《ACS Applied Materials Interfaces》(DOI: 10.1021/acsami.7b02158)。

【学术东林】我校制备机械稳定的超润湿表面研究取得新进展

据论文第一作者2014级硕士研究生张文博讲解,提高超强润湿涂层的耐磨性对于前进超强润湿表面的实际应用于具备最重要的意义。当前提高超强润湿表面的外围平台|官网耐磨性主要依赖建构微纳二元涂层结构或用于商业粘合剂强化涂层与基材的黏附力来构建,但这两种方式对于超强润湿涂层稳定性的提高都受限,没从本质上解决问题超强润湿涂层中微观结构强度劣的问题。通过涂层材料和粘合技术的合理自由选择与配上,团队顺利制取了两种机械平稳的超强润湿表面:一是以微米级外围平台|官网二氧化硅和尼龙为涂层材料,通过精致的胶黏剂溶胀过程将涂层相同于基底表面,从而制得超强亲水/水下超强疏油表面;二是以传输的聚氨酯泡沫和纳米二氧化钛为涂层材料,通过非常简单的胶黏剂粘合过程将其粘接于基底表面,从而制得超强亲水性/水下超强疏油表面。这两种表面可忍受600目砂纸在24 kPa的压力下分别摩擦70厘米和1000厘米,并且没超强润湿性能的衰落,在目前文献记录中超过了最差的耐磨性。这两种表面在经过砂纸磨损时,涂层表层的坚硬结构会因磨损再次发生开裂,但是由于涂层具备理想的强度并且享有倒数的坚硬结构,磨损暴露出的新的表面仍然保持了原先的坚硬形貌,使得涂层的超强润湿性以求保持。这种“逐级开裂”的磨损机制使得制取的超强润湿表面具备远高于传统超强润湿表面的耐磨性能,并且磨损也需要被用来较慢修缮形貌损毁或不受污染的涂层区域,使超强润湿性再造。总体而言,此工作为制取机械平稳的或具备较慢自修缮能力的超强润湿表面获取了新的设计思路,对于系统研究超强润湿表面的机械稳定性具备糅合意义。该研究工作获得了国家自然科学基金、中央高校基本科研业务专项基金的反对。