科学家给金属材料穿上“防护层”：不仅不怕水而且不怕刀划磨损
发布时间：2021-09-18
金属材料固有的亲水性、液体粘附性、表面污染、腐蚀侵袭和结冰现象极大地限制了它们的广泛应用。
鉴于独特的界面相接触和防水特性，受荷叶启发的超疏水表面和受猪笼草启发的注入液体的光滑表面是多功能应用的有希望的候选者。但是这两种表面中哪一种表现更好仍不清楚。
近日，中国科学院海洋研究所（IOCAS）段继洲教授课题组张斌斌副教授系统比较了具有特殊润湿性的超疏水和注入液体的光滑表面。这项研究于 9 月 7 日发表在Langmuir上。
超疏水表面广泛用于许多工业环境，主要由粗糙的固体突起组成，这些突起捕获空气以最小化液体/固体区域。超疏水状态的稳定性有利于突起之间的相对较小的间距。然而，这反过来增加了阻碍液滴流动的横向粘附力。
研究人员通过化学蚀刻、低表面能分子接枝和润滑油注入制备了超疏水和注入润滑剂的超滑表面。然后他们比较了表面润湿性、自洁性、防冰性、防腐蚀行为和机械耐久性，以研究功能差异和机制。
他们发现超疏水和注入润滑剂的超滑表面均表现出明显的自清洁能力、冰过延迟效应、冰粘附强度显着降低和电荷转移阻力明显增加。
最值得注意的是，由于存在稳定、无缺陷且惰性的润滑剂注入层，注入润滑剂的超滑表面具有卓越的机械强度，可防止磨损/刀划伤和更好的长期耐腐蚀性。
