【AM寧波材料所建所20周年??糠律票砻鎸?duì)液體操縱的研究進(jìn)展
滑移表面源于自然界,是一類具有極低液體摩擦和粘附特性的特殊潤(rùn)濕性功能表面,其滑移特性主要由其表面精細(xì)的微納結(jié)構(gòu)與化學(xué)組成決定,在海洋減阻、防污、自清潔、防霧、防結(jié)冰、防腐、油水分離、集水、表面定向液體輸送等多領(lǐng)域內(nèi)具有廣闊的應(yīng)用前景。然而如何向自然學(xué)習(xí)并理解其背后的滑移機(jī)制,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)滑移表面的仿生制備,并改善其滑移穩(wěn)定性與極端環(huán)境適應(yīng)性,最終超越自然實(shí)現(xiàn)滑移表面的實(shí)際應(yīng)用,仍然是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。
近年來(lái),中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所海洋關(guān)鍵材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室海洋環(huán)境材料團(tuán)隊(duì)曾志翔研究員和王剛副研究員一直致力于滑移表面的仿生設(shè)計(jì)制備及其在海洋減阻、防污等方面的應(yīng)用研究(Adv. Mater. 2023, 35, 2211237; Chemical Engineering Journal, 2023, 45: 140704; Surface & Coatings Technology, 2021, 426: 127793; Journal of Hazardous Materials, 2021, 407: 124374; Physics of Fluids, 2020, 32: 084103)。近日,該團(tuán)隊(duì)受邀在國(guó)際知名期刊Advanced Materials上發(fā)表題為“Bioinspired Slippery Surfaces for Liquid Manipulation from Tiny Droplet to Bulk Fluid”的綜述文章,系統(tǒng)總結(jié)了仿生滑移表面結(jié)構(gòu)、組成與滑移特性間的關(guān)系及對(duì)小液滴與流場(chǎng)液體操控方面的研究進(jìn)展(圖1)。
文中,作者總結(jié)了自然界中典型的具有滑移表面的生物及其功能特性,從微觀和宏觀兩個(gè)方面詳細(xì)討論了液體與固體表面間的相互作用及影響因素,并重點(diǎn)探討了滑移特性背后的機(jī)理機(jī)制?;诨茩C(jī)理,作者歸納了近年來(lái)發(fā)展的三類仿生滑移表面的最新進(jìn)展,包括滑移表面的材料、設(shè)計(jì)原理和制備方法,重點(diǎn)介紹了新興應(yīng)用,討論了滑移表面目前面臨的主要挑戰(zhàn)和未來(lái)的發(fā)展前景。
寧波材料所海洋關(guān)鍵材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室王剛副研究員為論文第一作者,曾志翔研究員為論文的通訊作者。該工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金(52375221、52105229)以及寧波市重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2023Z102)等項(xiàng)目的支持。
原文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202311489

圖1?仿生滑移表面及其應(yīng)用
(海洋關(guān)鍵材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 王剛)