大連理工研制出新型超疏水表面
2016-04-13 來源:中國聚合物網
日前,大連理工大學機械工程學院副研究員劉亞華研制出疏水性能優(yōu)異的材料表面,它由大尺度曲面組成,形式簡單、易于制備、造價低廉,可用于制造防積冰材料,具有自清潔、抗菌等功能。研究成果近日發(fā)表于《自然—通訊》。
該研究受玉蓮花表面凸凹結構的生物啟發(fā),設計與制備出仿生超疏水波浪形結構表面,揭示了結構弧度對液滴微觀動量傳遞的影響規(guī)律,發(fā)展和完善了液滴非對稱彈跳理論,同時可使固液接觸時間縮短40%。
劉亞華表示,他們研究設計和制備的超疏水曲面,打破了傳統(tǒng)研究中液滴對稱鋪展和回縮的動力學過程。與平面上相比,液滴回縮速度加快,液固接觸時間減小,從而打破了液滴與襯底接觸時間的理論極限。
據(jù)了解,這種新型表面具有廣泛的用途,例如可防止飛機機翼及引擎等部件的金屬表面結冰。此外,抗結冰表面在空調系統(tǒng)中也不可或缺。空調系統(tǒng)的蒸發(fā)器表面結霜或結冰之后,會形成大量的熱阻,并增大整個熱交換器的壓降,削弱空調系統(tǒng)的整體效能,造成大量不應有的能源損耗。并且在工業(yè)層面具有廣泛應用潛力,例如蓄水、節(jié)能、環(huán)境保護及預防疾病傳播,也可提高材料的耐用性及延展性等。
該研究受玉蓮花表面凸凹結構的生物啟發(fā),設計與制備出仿生超疏水波浪形結構表面,揭示了結構弧度對液滴微觀動量傳遞的影響規(guī)律,發(fā)展和完善了液滴非對稱彈跳理論,同時可使固液接觸時間縮短40%。
劉亞華表示,他們研究設計和制備的超疏水曲面,打破了傳統(tǒng)研究中液滴對稱鋪展和回縮的動力學過程。與平面上相比,液滴回縮速度加快,液固接觸時間減小,從而打破了液滴與襯底接觸時間的理論極限。
據(jù)了解,這種新型表面具有廣泛的用途,例如可防止飛機機翼及引擎等部件的金屬表面結冰。此外,抗結冰表面在空調系統(tǒng)中也不可或缺。空調系統(tǒng)的蒸發(fā)器表面結霜或結冰之后,會形成大量的熱阻,并增大整個熱交換器的壓降,削弱空調系統(tǒng)的整體效能,造成大量不應有的能源損耗。并且在工業(yè)層面具有廣泛應用潛力,例如蓄水、節(jié)能、環(huán)境保護及預防疾病傳播,也可提高材料的耐用性及延展性等。
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(責任編輯:xu)
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