9月3日消息,据The Chemical Engineer报道,加拿大西蒙弗雷泽大学的科学家受荷叶启发,开发出一种可用于飞机、风力涡轮机和输电线路的防冰疏水涂层材料,成果于9月2日刊发。

该团队由化学教授Hua-Zhong Yu领衔,同时模仿了荷叶的疏水特性猪笼草的滑溜特性——这两种性质在自然界中并不会同时出现。Yu表示:"我们想探索将荷叶粗糙度驱动的疏水性与猪笼草的滑溜行为结合,是否能创造出性能增强的表面。"

历史上,将这两种特性结合到涂层中一直很困难,原因在于表面纹理的差异。合著者Sanpreet Kaur解释:"表面粗糙度可以锁住空气、使表面达到超疏水,但一旦水结冰,同样的粗糙度反而给冰提供更多可抓附的位置。"为实现防冰性,许多涂层采用滑溜液体多孔表面(SLIPS)技术,但其润滑液体在风雨等恶劣条件下容易流失,耐久性不佳。

研究团队据此开发出一类基于聚二甲基硅氧烷(一种柔性有机硅聚合物)的新型SLIPS:将其灌注硅油,并在由聚碳酸酯片材以丙酮制成的结晶模具中浇铸成型。所得材料水接触角超过171°——水滴在表面呈近乎完美的球状——同时保持较低的冰粘附力。材料的纳米和微米级结构能够锁住硅油不磨损,比典型SLIPS更稳定。

尽管技术前景看好,Yu也指出仍需更多研究来了解材料的耐久性和配方的潜在环境影响:"在微小结构上这些结构易于控制,但要在更大表面上均匀实现相同的粗糙度和润滑剂分布则困难得多。" (来源:The Chemical Engineer)