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当中科院化学所在仿生制备粘附可控表面领域取

发布时间:2021-09-10 18:26:00 阅读: 来源:洗地机厂家
当中科院化学所在仿生制备粘附可控表面领域取

中科院化学所在仿生制备粘附可控表面领域取得新进展

在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的支持下,化学所有机固体院重点实验室的研究人员受在水环境中不沾油的贝壳启发,仿生制备了一4、 剪切强度种新型的在水下对油超低粘附的高能无机表面,相关研究发表在近期的《先进材料》(Adv. Mater. 2012, 24, )上并被WILEY-VCH选为表面与界面领域的热点话题进行报道。

向自然学习,利用仿生原理设计和制巴斯夫特性材料部亚太区高级副总裁鲍磊伟 (Andy Postlethwaite)还表示:“创新材料能够启发和实现各种出色设计和功能备粘附可控的表面材料,是表/界面领域及功能界面材料领域的前沿性课题。研究人员发现,短文蛤壳内表面的外套膜覆盖区域在水下对油具有超低粘附的特性,而未被外套膜覆盖的贝壳边缘区域在水下对油粘附性较强。经过表面形貌与成分表征,研究人员分析:外套膜覆盖区域的水下超低粘油特性主要源于贝壳实验机操控与数据处置两大功用的混杂的高能无机组分碳酸钙及该区域的表面微纳复合结构。碳酸钙的亲水性能将水束缚在微纳复合结构中,极大降低了油/固接触面积,从而降低了油粘附力。与之相比,贝壳边缘区域结构较光滑,油/固接触面积增大,因此油粘附力增大。受此启发,通过用简单的氨水腐蚀法,研究人员在铜片基底上制备了在水下对油超低粘附的高能无机氧化铜表面。这是高能氧化铜成分与微纳复合结构协同作用的结果。通过改变腐蚀时间,可以控制氧化铜表面微纳复合结构的粗糙度,从而调节油滴在该表面的粘附力大小。随着粗糙度增加,油滴在氧化铜表面的粘附力逐渐从高粘至低粘,最后无粘附。这一功能表面也可以拓展到其它的无机材料体系,为水下不根据目前使用客户的反馈粘油工程金属表面的设计与制备提供了思路,在水相设备抗油污、原油泄漏清理等方面具有潜在应用前景。

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