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《自然·材料》超级抗润湿性纳米涂层

2018-10-31 12:08:07
作者:本网整理
来源:高分子科学前沿

表面的润湿性质是材料实际应用的重要考量,也是表面科学的研究热点。源于对自然界特殊润湿现象的认识,比如荷叶的自清洁特性,科学界长期致力于合成材料特殊润湿性质的研究。超疏水表面是一类对水这类高张力液体具有极端排斥性的表面,比如水滴在荷叶表面能够自如滚动,但是这类表面对具有低表面张力的有机试剂却表现出较差的排斥性。这种易被油污沾染的不足严重限制了超疏水表面的实际应用。

    表面的润湿性质是材料实际应用的重要考量,也是表面科学的研究热点。源于对自然界特殊润湿现象的认识,比如荷叶的自清洁特性,科学界长期致力于合成材料特殊润湿性质的研究。超疏水表面是一类对水这类高张力液体具有极端排斥性的表面,比如水滴在荷叶表面能够自如滚动,但是这类表面对具有低表面张力的有机试剂却表现出较差的排斥性。这种易被油污沾染的不足严重限制了超疏水表面的实际应用。


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图为超疏表面及其润湿性表征


    湖南大学化学化工学院蒋健晖、徐伟箭教授课题组和澳大利亚墨尔本大学Frank Caruso教授课题组合作开展了该领域的相关研究,并取得了新进展(我校为第一完成单位),开发了一种制备超级抗润湿性纳米涂层的通用方法。该纳米涂层具有多级粗糙性凹角结构和抗粘附性表面化学,对100多种液体表现出超强的排斥性,比如浓硫酸能够在涂层表面滚落且不腐蚀表面,因此表现出优异的化学防护特性。同时,该涂层还具有可调控的透明性、外力耐受性和智能响应性。该工作对抗润湿性表面的设计与应用提供了重要的参考,以期能够促进表面科学的发展。相关工作也于近期发表在材料领域顶尖期刊《Nature Materials》上(2018,DOI: 10.1038/s41563-018-0178-2),受到了Chemical & Engineering News的报道,得到了国际同行的认可。


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图为超疏表面的响应性表征


    论文第一作者为博士潘帅军和在读博士郭瑞。其中,潘帅军博士的研究领域是表面浸润性,曾先后以第一作者在《Journal of the American Chemical Society》、《AIChE Journal》、《Nature Materials》等国际顶级期刊发表论文10篇。相关研究成果曾受到Chemistry World、American Bazaar、Canada Free Press等科技媒体的关注和报道。


    相关论文链接:


    https://www.nature.com/articles/s41563-018-0178-2

 

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责任编辑:王元

 

 


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标签: 《自然·材料》, 纳米涂层, 抗润湿性

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