欢迎您访问科普小知识本站旨在为大家提供日常生活中常见的科普小知识,以及科普文章!
您现在的位置是:首页  > 自然科普

大连理工超疏水研究破吉尼斯世界纪录

科普小知识2022-06-10 00:35:53
...

最近,大连理工大学机械工程研究所的刘亚华教授开发的超疏水材料可以将固液接触时间的理论极限大大降低80%,成功挑战吉尼斯世界纪录。

固液接触时间是衡量材料表面界面动态润湿性的重要参数。固液接触时间越短,固液表面界面之间的质量、动量和能量交换越快,材料表面界面的性能越好,可用于设备表面的防冰、自清洁、防污和抗菌。在亲水界面,液滴迅速扩散并停留在表面。然而,由于超疏水独特的低粘附性,液滴可以像超疏水固体表面上的弹性橡胶球一样从表面反弹。以前,学术界普遍认为固体和液体的接触时间只取决于超疏水表面上液体的性质。对于大小不变的液滴,固液接触时间是常数。

为了打破固液界面固有的接触时限,刘亚华的团队开发了一种基于亚毫米尺度的非常规超疏水系统。独特的表面能使撞击表面的液滴在扩散到最大时以饼状反弹,避免了传统超疏水表面上液滴扩散后的收缩阶段,从而将固液接触时间的理论极限缩短了80%。例如,时间过去是1毫秒,但现在减少了80%到0.2毫秒。同时,这种现象是普遍的,并且可以在各种材料衬底上实现。

超疏水材料表面不仅是一项科学创新,而且在防冰、自清洁、抗菌等方面具有广泛的应用潜力。由于其优异的疏水结构,可应用于航空、航海、电力、太阳能发电等领域。当应用于飞机表面(机翼、发动机和皮托管)时,它可以防止结冰;应用于太阳能电池板表面时,依靠自然降水可以实现自清洁;当应用于船舶表面时,可以减少海洋生物的附着,从而降低清洗成本。

相关研究发表在2014年国际*杂志《自然物理学》上,并在《自然物理学》的同一时期得到强调。该项目于2018年2月获得认证,由香港城市大学的王教授指导。