北航鄭詠梅教授課題組 Adv. Mater.：具有多生物啟發機械耐久性結構的堅固光熱疏冰表面
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，制備了具有仿生機械耐久性結構的堅固光熱疏冰表面（圖1）。該研究受到天然蜂窩和仙人掌刺結構啟發，通過集成兩個特性獲得了具有機械耐久性的堅固光熱疏冰表面（MAHC）。該MAHC表面在仿生蜂窩結構的保護下，增強了超疏水微錐陣列的機械強度。即使在多次線性磨損后，MAHC表面仍具有出色的憎水性（圖2）。得益于出色的機械耐久性，MAHC表面在磨損過程中能夠維持穩定的結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）。這項研究為應用于寒冷或低溫氣候下交通領域或電力系統中的防冰材料的設計提供了新的思路。
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周茂林博士。該研究得到國家自然科學基金委的支持。
圖1 以蜂窩和仙人掌刺為靈感的堅固MAHC表面
圖2 結構參數對應力分布、表面潤濕性和機械耐久性的影響
圖3 線性磨損循環期間MAHC表面的結冰延遲和傳熱模型
圖4 MAHC表面光熱除冰性能及實際應用。
該工作以“Robust Photothermal Icephobic Surface with Mechanical Durability of Multi-bioinspired Structures”為題發表在《Advanced Materials》上（DOI: 10.1002/adma.202305322）。文章第一作者是北京航空航天大學周茂林博士。該研究得到國家自然科學基金委的支持。
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202305322
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（責任編輯：xu）
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