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《应用材料与界面》:哈工大研发出新型超级浮

  “应用材料与接口”:HIT开发了一种新型超级浮力材料

  在自然界中,水蜘蛛,九头蛇和其他生物可以自由移动而不沉没在水面的现象早已引起科学家们的兴趣。哈尔滨工业大学副教授潘勤民水电站模拟特种结构的腿部已研制出新型超浮力材料。 “美国化学学会应用材料与接口”月刊上发表的文章“超疏水铜网制成的船的惊人浮力”,在自然界中,小型昆虫如jack狼可以在由于菱角腿的特殊结构,即微纳米结构而没有溺水,这种结构通过在腿周围形成一层气垫,使腿周围的水黾防止其水湿,从而保证其能力“水飞”,头巾的非湿润性质被称为“超疏水”性质,科学家们一直想模拟水ma的这一特点,创造新型水上运载工具,增加浮力,减少阻力,理论上讲,超疏水处理的水车具有较小的阻力,水中跑得更快,但传统超疏水材料所产生的浮力有限,不能大规模应用,油墨材料在这方面取得了进展,使其实际应用成为可能。潘钦敏以多孔铜网作为基材,制成几个印章大小的“小船”,然后浸入硝酸银等溶液中使其表面超疏水。这种迷你船不仅可以自由浮在水面上,而且可以承载50%以上的最大排水量,即使船的“顶部”低于水面,也不会下沉。造成这种现象的原因是船舶表面的超疏水结构可以在船舶外表面形成“气垫”,改变船舶与水的接触状态,防止船舶表面直接被水浸湿水。另外,当这些迷你艇的船体的表面结构被破坏时,例如被尖锐物体刺穿时,可以通过简单的处理来修复。预计这种新材料将用于制造具有巨大应用潜力的水上运载工具,如水上机器人,微环境监测器等。由于超疏水结构能够显着降低水中甚至空气中的材料阻力,因此本研究对高速水上,水下,机载车辆的设计具有重要的参考价值。如果技术成功应用于水,水下,空中等运输工具,不仅节约能源,而且有效提高运输速度。据介绍,潘钦敏于2006年开始准备研究,并在国际学术刊物上发表多篇相关论文,并获得“金属铜表面超疏水结构构建方法”发明专利的疏水材料奠定了研究的基础。

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