东南大学张友法教授团队《Small》封面论文:越磨越好的捕雾超疏

标题:东南大学张友法教授团队在《Small》发表封面论文,展示新型超疏水单元胞涂层的高效捕雾性能

近期,东南大学张友法教授领导的研究团队在材料科学领域取得了显著成就,其研发的一种新型超疏水单元胞涂层荣登国际期刊《Small》的封面。这一突破性研究成果彰显了该团队在表面润湿性调控及其应用方面的前沿地位,并为高效捕雾技术的发展提供了新的视角和解决方案。

这种超疏水单元胞涂层以其卓越的性能引起了广泛关注,它通过模拟自然界中植物叶片和昆虫翅膀等生物表面的微观结构,利用微纳米级的复合结构设计,实现了对水滴极佳的排斥效果。在高湿度或雾气环境中,这种涂层可以有效捕捉并迅速排除微小的水滴,从而保持表面的干燥和清洁。

研究背景中,张教授团队注意到在许多工业过程中,如海上钻油平台、窗户玻璃、汽车镜面和太阳能面板等场合,雾气的形成会造成严重的视障和效率损失。因此,开发一种能够有效解决这一问题的材料具有重要的实际应用价值。

研究过程中,团队采用了创新的制造技术,精细地构建了具有优良性能的超疏水表面。这些表面由规则排列的微米级凸起构成,凸起之间布满了纳米纹理,形成了所谓的“单元胞”结构。正是这些微观结构赋予了涂层其超疏水性——接触角大于150度,滚动角小于10度。

实验结果显示,经过优化设计的超疏水单元胞涂层在捕雾效率上远超过传统的超疏水表面。在实验室的测试中,该涂层展现出了优异的抗结霜和自清洁能力,即便在低温和高湿度环境下也能维持其性能。此外,该涂层还显示出了良好的耐磨性,即使经过多次磨损测试后,仍能保持其超疏水特性,这为实际应用中的耐久性提供了有力证据。

该研究不仅揭示了超疏水表面在微观结构设计上的关键因素,也为制备具有特殊润湿性表面的材料提供了新的理论指导和技术路径。张教授团队的这一成果预示着超疏水材料在防污、防冰、流体控制等领域的应用将更加广泛和高效。

展望未来,张教授团队致力于进一步改进这种超疏水单元胞涂层的性能,包括提升其在极端环境下的稳定性以及探索其在其他领域的应用潜力。随着研究的不断深入和技术的持续创新,这种新型涂层有望在不久的将来成为众多工业应用的标准配置,为我们带来更加清晰的视野和高效的运作。