新智能涂层材料实现超疏水表面与可穿戴柔性传感功能的结合

近些年,超疏水表面因其优秀的疏水性能和广泛的应用前景,成为国内外研究的热点之一。表面的疏水性能通常用表面与水静态的接触角和动态的滚动角描述。超疏水表面是指与水的接触角大于150°,而滚动角小于10°的表面,如生活中常见的荷叶和水黾科昆虫的腿部等。该特殊表面在日常生活和工业生产等领域都有着极其广阔的应用前景,如玻璃表面的防雾,交通指示灯的自清洁,船体表面的润滑,纺织品的防污、选择性吸收等。人工制备超

评估超疏水表面性能的一种标准

近些年来,科研工作者们采用很多不同的测试方法来评估超疏水材料的耐用性和耐磨性,例如线性磨损、圆形磨损、喷砂和水喷射的方法来测试材料的性能。然而,由于各项研究成果采用了不同的测试手段从而使得测试结果没有可比性,所以很难找到一种最理想的超疏水材料来实现实际的应用。最近,有研究者们建议采用统一的测试方法来测试超疏水材料的耐磨性,他们指出通过砂纸在材料表面进行线性磨损来测试材料的性能是最好的方法,因为这种

密歇根大学开发出一种具有自修复功能的防水喷涂涂层,能比目前防水涂料 的使用寿命延长数百倍!

美国密歇根大学开发出一种具有自修复功能的防水喷涂涂层,能比目前防水涂料 的使用寿命延长数百倍!目前市面上的防水处理产品太脆弱,而新产品可以用于车辆、衣服、屋顶和各类其他表面防水,也可以降低船体的运行阻力,并由此降低运输行业90%大型货船的燃料消耗。密歇根大学研究具有自修复功能的防水涂层 使用寿命延长据研发人员介绍,新的研究代表了这一领域的突破,过去数十年来的研究都未能生产出耐用的防水涂层。虽然目前

多功能超疏水智能涂层

超疏水界面,通常是指水与材料表面的接触角大于150°,如:生活中常见的荷叶和水黾科昆虫的腿部。制造人工超疏水表面并将其广泛的应用于防水、自清洁、减阻以及选择性吸收等领域已经成为当今的研究热点。然而稳定性、灵活性以及实用性目前仍然是超疏水材料在实际应用中急需解决的问题。除此之外,能将超疏水材料与可穿戴柔性传感应用相结合的超疏水智能涂层还未见报道。针对以上的关键科学技术问题,中国科学院苏州纳米技术与纳

跳虫表皮仿生耐磨疏液表面

疏液表面在自清洁、防腐、流动减阻、生物医学工程等领域有着广泛的应用。然而,结构脆弱、使用寿命短、缺少合适的方法进行大面积、低成本制备表面结构等问题限制了疏液表面的实际应用和产业化。近日,香港大学的王立秋教授团队报道了一种受跳虫表皮启发的耐磨疏液材料,并使用微流控的方法实现了精确表面微结构的大面积、低成本制备。疏液性在日常生活中大有可为,诸如防水衣物、防污厨具、自清洁外墙等。疏液表面还可用于减阻,船

香港大学研制出防水防油物料 将使不洗衣服成为可能

香港大学14日宣布,该校研究人员研发出崭新的防水及防油物料,能应用于衣物、厨具和军事等方面。在技术上,这一物料使得不洗衣服成为可能。  这项研究由港大工程学院机械工程系教授王立秋带领。研究人员制造出“互连疏液结构”的防水防油物料,只要将它覆盖于纺织品、金属、玻璃等表面上,便能达到防油防水的效果。  王立秋表示,目前市面上大部分相关产品只能防水,较少能做到防油。此外,这些产品一般都使用了化学方法达到

飞秒激光仿生设计水下超疏气超亲气界面

研究人员发现一个有趣的现象,鱼鳞在空气中是亲水的而在水下却是超疏气泡的。在鱼类长期生存的水环境中,气泡在鱼鳞表面上可以保持近似小球形,气泡的接触角达到了155°。该气泡很容易在鱼鳞表面上滚走。这表明鱼鳞在水中对气泡显示超疏气泡特性和极低的气泡粘滞性。正是这种水下超疏气性赋予了鱼鳞表面抗气泡的能力,使得气泡很难粘附在鱼的表皮上。与之相反的是,水蜘蛛、蝗虫等可以在水中呼吸。当这些动物主动或被动落入水中

低表面能疏水涂层超疏水的理论模型和原理

疏水涂料理论模型液体在固体表面的润湿特性常用杨氏方程描述。液滴与固体表面的接触角大,润湿性差,其疏液体性强;反之则亲液体性强。固体表面的疏水性与其表面能密切相关。固体表面能低,静态水接触角大,当水接触角大于90°时呈明显的疏水性。目前已知的疏水材料中有机硅和有机氟材料的表面能低,并且含氟基团的表面能依—CH2—>—CH3>—CF2—>—CF2H>—CF3的次序下降。—CF3

纺织品防水整理原理及检测大全

1.防水防油原理水的极性很强,其表面张力为γ水=72.8dyn/cm。当物体的表面张力与γ水十分接近时,水便能很好地润湿该物体。反过来说,一该物体的表面张力与γ水的差值越大,越难被水润湿,也就是说拒水性越好。织物的润湿性大多数是用液滴与固体的接触角来说明的,接触角的测量是衡量润湿程度的方便方法。图为:织物表面与水滴曲线接触状态当θ=0°时,织物表面被完全润湿;当θ<90°时,织物表面被部分润

自愈合超耐用超疏水涂料

密西根大学的科研人员发明了一种可自愈合、耐用性好的超疏水涂层材料(如图1所示),这种超疏水涂料由氟化的聚氨酯弹性体和氟硅材料制备而成。图1 超疏水涂层现有常规疏水涂层涂覆施工后,因表面微观结构的力学性能较弱,只能保持一段时间,同时易受外界条件破坏,疏水性能将会消失。密西根大学AnishTuteja副教授的团队开发的超疏水涂层具有自修复功能,在经受刮擦、高压、火烧烤(350℃保持72h)、

东南大学张友法团队JMCA内封底:柔性可转移超疏水薄膜

材料表面超疏水技术在航空航天、石油化工、船舶、汽车以及节能环保领域有重要且广泛的应用前景,是近二十年来材料科学与工程领域研究的前沿和热点之一。然而,现有的超疏水表面一旦受损后很难修复和清理,使其使用寿命短且成本较高,一直是制约其大规模应用的主要因素之一。近日,东南大学张友法团队在柔性可转移超疏水薄膜研究中取得重要进展。该研究成果以Large-scale fabrication of translu

中科院金属所制备超双亲聚氨酯海绵

超双亲材料表面同时具有超亲水和超亲油的性能,是一种特殊的材料表面性质。近期,金属所研究人员利用纳米纤维素和石墨烯的协同作用,通过浸涂法获得超双亲聚氨酯海绵。该超双亲海绵对水和油类的接触角为0o,能够在短时间内迅速吸附水和油。该项成果为制备具有特殊浸润性能的多孔弹性材料及其复合材料提供了新思路,在催化剂载体和智能高分子复合材料领域有望获得应用。  近几年来,金属所钛合金研究部聚合物复合材料研究组致力

兰州化物所基于硅烷和硅酸盐黏土矿物的特殊润湿性材料研究取得系列进展

近年来,仿生超疏水、超双疏和超滑涂层等特殊润湿性涂层、材料取得了快速发展。然而,目前上述仿生特殊润湿性材料普遍存在机械稳定性差、制备方法复杂昂贵、低表面能液体易粘附和基底材料性质依赖性强等问题,成为其实际应用的瓶颈因素。   基于在硅烷聚合物特殊润湿性涂层、硅酸盐黏土矿物及其纳米复合材料方面的研究积累,中国科学院兰州化学物理研究所甘肃省黏土矿物应用研究重点实验室张俊平研究员团队在基于硅烷

高透明度、可修复的多孔超疏水涂层

近年来,超疏水的自清洁防污涂层在学术界和工业领域都受到了广泛关注。然而,许多超疏水涂层都存在着透明度低、耐久性差以及制备流程复杂等缺点,极大限制了它们在实际中的应用。近日,中国科技大学兰州化学物理研究所的研究人员简单的溶胶凝胶法和室温喷涂工艺,制备了一种高透明度的超疏水涂层。这种涂层是用多孔的链状二氧化硅纳米粒子的自组装来制备的,具有不规则的多孔结构,这种多孔的结构有利于减少光线在涂层表面的散射,

缓控释微球

微球是指药物溶解或者分散在高分子材料基质中形成的微小球状实体,常见粒径在 1 ~ 100μm 之间,属于基质型骨架微粒。与传统剂型相比缓控释微球具有以下优点:(1) 大大降低给药剂量和频率,提高患者的顺应性;(2) 缓释时间长,可延长半衰期较短药物的作用时间,体内血药浓度稳定;(3) 毒副作用小;(4) 具有靶向性;(5)提高药物稳定性,保护多肽及蛋白质免受

棉花也是油水分离材料,吸附、过滤都可用

原油开采、运输及加工环节发生的油泄露污染,是当前全球范围内水污染治理面临的严峻问题。2010年发生在美国墨西哥湾的原油泄漏事件,是美国历史上“最严重的一次”漏油事故,除了巨额经济损失,还造成了毁灭性的环境和生态灾难。传统的油污染处理方法,如采用化学试剂驱散、焚烧、撇油器收集等,不仅费时耗能,还带来二次污染问题,已经逐步被淘汰。但是,引起油污染的有机物不仅包括漂浮在水面的轻油、沉积重油,还包括多种多