人生若只如初见 发表于 2014-12-13 21:16:41

各类超疏水美图大放送

本帖最后由 人生若只如初见 于 2015-3-20 17:36 编辑

写在前面:留心了下,发现最近网站里有不少关于超疏水的介绍。我给它们加以汇总了下,童鞋们或是长见识,或是纯粹欣赏美图呢!o(∩_∩)o


网站大编辑新出炉的“转型力作”:《我眼中的世界,不过是宇宙的一滴泪》(细追究的话此文与疏水并无关系,只是这图实在意义深刻,【一珠一世界,见微知著】啊有木有。私以为以此开题是极好极好的。)


(一)大自然中的疏水现象


荷叶出淤泥而不染的特点是其表面具有超疏水性质引起的,这种超疏水的性质是荷叶表面的微米/纳米复合结构与其表面的植物蜡所产生的共同作用的结果。图为荷叶表面微观结构的电镜照片。


左图为水滴在水稻叶表面情况。表面不但疏水,细心的话还可观察出水珠排列是各向异性的哦【由于表面微米级结构的取向排列,水滴在水稻叶表面会呈现各向异性的流动趋势】;右图为水稻叶表面的微观结构电镜照片。

该图是一种生物界昆虫水黾腿图片。其数千根按同一方向排列的多层微米尺寸的刚毛,微米钢毛的直径不足3微米,一条长腿就能在水面上支撑起15倍于身体的重量而不会沉没。其表面上形成螺旋状纳米结构的沟槽,吸附在沟槽中的气泡形成气垫,从而让水黾能够在水面上自由地穿梭飞行,却不会将腿弄湿。
(二)疏水机理研究
《防水神器:超疏水材料》国外一高校发现了一种微脊或微柱模式的表面,并结合了超疏水性涂层,创造了更强的抗水性表面——取决于液体如何接触表面。

《材料表面“微米伞”的结构,让材料远离液体的骚扰》新型非粘性表面已研制出,通过与传统防液表面聚四氟乙烯对比,指出此新型非粘性表面疏水机理是依靠自身机械原理而非化学组成。



《苍蝇的眼睛告诉你如何制备超疏水防雾材料》通过对常见的丝光绿蝇的纤维观察得到启发,制备出了一种超疏水纳米材料。科研人员研究了苍蝇眼睛的表面结构,发现了超疏水的特性并将其成功地应用到锌纳米颗粒上,制备出一种能够防雾的新型材料。




《一种超疏水材料基体的制备》指出材料表面的微纳多梯度复合结构是造成超疏水的关键因素,并开始人为制备一些类似的表面。



这张图应该算是疏水表面的原理示意图(严格来说其实是不太恰当的)。简而言之就是材料表面有微米结构的小凸起,而这些小凸起表面更是分布着无数的纳米级别的更小的凸起,即微纳复合结构。



单纯的亲水或是超疏水已经满足不了广大人民的需求,现在科学家也在致力于一张表面部分亲水部分疏水。上图即为效果图,可以看出,从左至右逐渐由亲水变为疏水。记得没错的话这项研究应该《Advanced Meterials》的一篇封面文章,研究的新奇之处楼主我至今印象深刻。

【后记】科学研究一直在进步,几乎每天各地都有不同的关于材料的研究问世,看看网站的科技频道每天的更新就可窥知一二。然而,要想真正把超疏水材料应用于实际生活中,比如身上穿的衣服永远不用清洗,比如玻璃上永远不怕有雾气“环绕”,再如洗澡时不会出现硬水斑的浴缸或厕所等等这些,那还有很长的路要走,需要更多的材料工程师们的大力参与。就像之前一篇观点文《材料工程师与材料科学家玩材料的不同之处》所指出的:要真正让成果走出纸面,走向市场,材料工程师的工作更为重要,难度更大。科学与工程统一在一起,但若任何科学问题都从工程角度来考察,那就不好深入研究下去。科学研究的真正意义是服务于工程,但科学研究无法与工程同步;你的科学成果很可能不能由你亲自转化为工程应用,而是由几十年甚至上百年后的其他人;如果真的没人搞科学了,工程必然会在某一天崩溃。

最后的最后,楼主再感叹一句”路漫漫其修远兮,吾将上下而求索”~


高分子材料专业

李团伟 发表于 2014-12-13 22:08:44

我课程的结课论文就是写的超疏水相关的。。。。。

人生若只如初见 发表于 2014-12-13 21:43:19

好乱啊{:4_114:}

youseeme 发表于 2014-12-13 21:49:17

大赞啊!

人生若只如初见 发表于 2014-12-13 23:52:25

李团伟 发表于 2014-12-13 22:08 static/image/common/back.gif
我课程的结课论文就是写的&#36 ...

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