超疏水材料表面水滴运动方式被破解

2017-07-06 14:10:07 防雾剂,织物疏水疏油整理剂 阅读

超疏水

目前,瑞士科学家借助高速成像技术,破解了水滴在超疏水材料表面的运动方式。该研究有望在航空、汽车制造以及生物医学等领域获得应用,让不结冰的机翼、不沾灰的汽车以及不凝露的玻璃成为现实。自然界一直就存在从物体表面自发地除去冷凝物质的技术,人类开发的不少新材料也借鉴了这些理念,但对其背后的机制,人们一直以来并不是特别清楚。

    瑞士苏黎世邦理工学院的迪莫斯.普莱卡冠斯和他的研究团队,通过高速成像技术来研究水滴在超疏水材料表面停留和运动的模式,终于成功破解了这一难题。他们发现,在完全刚性的超疏水材料表面,水滴会漂浮起来,从而实现自我清除,整个过程就像体操运动员从蹦床上跳起来一样。研究人员表示,这种现象来自水滴的快速汽化,由于水汽的流向受到水滴表面张力和表面纹理的限制,这使液滴下方积累了比周围空气更高的压力,在这些压力的作用下,水滴会快速弹走。

非但如此,普莱卡冠斯团队证明,这种去除液滴的现象甚至可以自动去除材料表面结成的冰,在水结成冰的那一刻就让冰离开表面,冰下的压力有时甚至会直接将其推走。

通过这一现象及其背后机制的研究,未来将有望开发不会结冰的机翼。此外,该技术还可用于提高机械部件的防腐和耐久性能。

 

文章来源:科技日报



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