北航鄭詠梅教授課題組 Adv. Mater.：具有多生物啟發(fā)機(jī)械耐久性結(jié)構(gòu)的堅(jiān)固光熱疏冰表面
2023-08-09 來源：高分子科技
近期，北京航空航天大學(xué)鄭詠梅課題組通過采用激光分層微納加工策略，制備了具有仿生機(jī)械耐久性結(jié)構(gòu)的堅(jiān)固光熱疏冰表面（圖1）。該研究受到天然蜂窩和仙人掌刺結(jié)構(gòu)啟發(fā)，通過集成兩個(gè)特性獲得了具有機(jī)械耐久性的堅(jiān)固光熱疏冰表面（MAHC）。該MAHC表面在仿生蜂窩結(jié)構(gòu)的保護(hù)下，增強(qiáng)了超疏水微錐陣列的機(jī)械強(qiáng)度。即使在多次線性磨損后，MAHC表面仍具有出色的憎水性（圖2）。得益于出色的機(jī)械耐久性，MAHC表面在磨損過程中能夠維持穩(wěn)定的結(jié)冰延遲能力和光熱除冰能力（圖3）。此外，在架空高速鐵路的銅合金傳輸線上制造了MAHC表面。在陽光照射下，覆蓋在傳輸線表面的凍雨能夠快速滑落（圖4）。這項(xiàng)研究為應(yīng)用于寒冷或低溫氣候下交通領(lǐng)域或電力系統(tǒng)中的防冰材料的設(shè)計(jì)提供了新的思路。
該工作以“Robust Photothermal Icephobic Surface with Mechanical Durability of Multi-bioinspired Structures”為題發(fā)表在《Advanced Materials》上（DOI: 10.1002/adma.202305322）。文章第一作者是北京航空航天大學(xué)周茂林博士。該研究得到國家自然科學(xué)基金委的支持。
圖1 以蜂窩和仙人掌刺為靈感的堅(jiān)固MAHC表面
圖2 結(jié)構(gòu)參數(shù)對應(yīng)力分布、表面潤濕性和機(jī)械耐久性的影響
圖3 線性磨損循環(huán)期間MAHC表面的結(jié)冰延遲和傳熱模型
圖4 MAHC表面光熱除冰性能及實(shí)際應(yīng)用。
該工作以“Robust Photothermal Icephobic Surface with Mechanical Durability of Multi-bioinspired Structures”為題發(fā)表在《Advanced Materials》上（DOI: 10.1002/adma.202305322）。文章第一作者是北京航空航天大學(xué)周茂林博士。該研究得到國家自然科學(xué)基金委的支持。
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202305322
更多系列研究工作參見：www.zhengyongmei.polymer.cn
版權(quán)與免責(zé)聲明：中國聚合物網(wǎng)原創(chuàng)文章。刊物或媒體如需轉(zhuǎn)載，請聯(lián)系郵箱：info@polymer.cn，并請注明出處。
（責(zé)任編輯：xu）
相關(guān)新聞
- 東華大學(xué)史向陽教授 Nano Today：仿生金屬-多酚網(wǎng)絡(luò)包覆彈性蛋白樣多肽膠束實(shí)現(xiàn)原位腦膠質(zhì)瘤的聲動力/化學(xué)動力/免疫治療 2025-05-28
- 中國科大龔興龍教授團(tuán)隊(duì) AFM：天然皮膚啟發(fā)的多功能柔韌皮革基電子皮膚 2025-05-27
- 鄭大代坤教授、翟威副教授/北航潘曹峰教授 Adv. Mater.：仿生自修復(fù)水凝膠傳感器-用于高精度人機(jī)交互 2025-05-24
- 天津大學(xué)葉龍教授等 EES：分子增韌新策略協(xié)同提升有機(jī)光伏電池的效率、穩(wěn)定性、本征可拉伸性、機(jī)械耐久性和輸出功率 2025-02-13
- 南工大材料學(xué)院《Compos. Part A》：具有機(jī)械穩(wěn)健性能的超疏水型多層被動降溫復(fù)合材料 2023-12-07
- 電子科大鄧旭教授團(tuán)隊(duì) PNAS: 蘇菲旋轉(zhuǎn)的Leidenfrost液滴 2023-09-01
- 四川大學(xué)博士生馮蕊《Nat. Commun.》：一種無掩模限域刻蝕的表面潤濕性差異圖案化新策略 2022-06-04
