大连理工超疏水研究破吉尼斯世界纪录

    (张翠 记者谢小芳)近日,大连理工大学机械工程学院刘亚华教授研制的超疏水材料,可将固液接触时间的理论极限大幅缩短80%,成功挑战了吉尼斯世界纪录。

    固液接触时间是衡量材料表界面动态润湿性的一个重要参数。固液接触时间越短,固液表界面间质量、动量和能量交换越快,材料表界面的性能更好,可应用于装备表面的抗结冰、自清洁和防污抗菌等。在亲水界面上,液滴快速铺展且停留于表面。然而,由于超疏水独有的低黏附性,液滴能够在超疏水固体表面上,像弹性皮球一样弹起脱离表面。此前学术界普遍认为,在超疏水表面,固液接触时间仅取决于液体的性质。对于大小恒定的液滴,固液接触时间为一个常数。

    为打破固液界面固有的接触时间极限,刘亚华研究团队发展了基于亚毫米尺度的非常规超疏水体系。该独特表面能让撞击在表面的液滴在铺展到最大时以饼状弹起,避免了常规超疏水表面上液滴铺展后的收缩阶段,从而将固液接触时间的理论极限缩短了80%。同时该现象具有普适性,可以在各种材料基底上实现。

    这种材料表面不仅是科学上的一项创新,在防积冰、自清洁、抗菌等方面均具有广泛的应用潜能,由于其结构优异的疏水性能,可应用于航空、航海、电力、太阳能发电等领域。应用于飞机(机翼、引擎和空速管)表面可抗结冰,应用于太阳能电池板表面可依赖自然降水实现自清洁,应用于轮船表面可减少海洋生物的黏附,从而降低清理成本。

编辑:金波