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超疏水性仿生研究获新进展

本报讯 作为自然中奇特的生命现象,近年来荷叶等植物的自清洁效应吸引了科学家极大的研究兴趣。中国科学院兰州化学物理研究所的研究人员近日在这种超疏水性的仿生研究上取得了新的进展。 $$   荷叶是自然中典型的具有自清洁现象的植物,落在荷叶上的水滴会形成水珠在表面自由地滚动并带走灰尘等脏东西。通过深入分析发现,荷叶表面多尺度结构和表皮生物蜡的存在是引起荷叶表面“自清洁”的原因,荷叶拥有的这种特性被称为...  (本文共1页) 阅读全文>>

《中华少年》2017年03期
中华少年

蚊子溺死之谜

早上洗脸的时候,无意中发现,旁边盛着昨晚洗过水果的水的盆中,有好几只蚊子之类的飞虫的尸体,而另一个盛着净水的盆里,却什么都没有。富有好奇心的我,心中不由地生出几个问号——为什么有着“水上漂”轻功的蚊子,会溺死在水中呢?为什么处于同一环境的两个盛着水的容器中,一个有虫尸,另一个没有呢?为了解决第一个问号,要弄明白几件事:首先,蚊子为什么要到水面上来呢?这和蚊子的生活习性有关。百度百科中是这样介绍蚊子的生活习性的,“蚊子的一生经过卵,幼虫(孑孓),蛹、成虫四个时期。蚊喜欢把卵产在清水中,如……”我家装着水的盆、锅等处。答案显而易见,产卵就是蚊子到水面上来的原因。那么蚊子为什么有“水上漂”的轻功呢?我以前在楼后的积水洼、公园的池塘等有长时间积水的地方,见过蚊子施展“水上漂”轻功。蚊子站在水面上,腿并没有插入水中,只是在与水接触的地方,水面微微凹陷。凹陷很小,若不是借助光的反射,根本发现不了。要知道蚊子能站在水面上不下沉,我还得借助网络...  (本文共2页) 阅读全文>>

吉林大学
吉林大学

超疏水性纳米界面材料的制备及研究

浸润性是固体表面的重要特征之一,它是由表面的化学组成和微观几何结构共同决定的。超疏水性表面是指水在固体表面的接触角大于150°的表面。构建超疏水性纳米结构表面在表面化学和材料化学等基础研究及工农业生产中都有着极其重要的研究意义及非常广阔的应用前景。本论文中,采用简单方法成功制备了类“壁虎的脚”的对水滴具有高粘滞力的超疏水性纳米界面材料以及类“菜花”状的对水滴具有低粘滞力的超疏水性纳米界面材料。研究表明,纳米结构及微米-纳米复合结构对超疏水性及超疏水性表面与水滴之间的粘滞性有着重要的影响。1.采用模板覆盖法,首次制备了对水滴具有高粘滞力的超疏水性阵列聚苯乙烯(PS)纳米管膜。研究表明,该 PS 纳米管膜表面具有超疏水性,与水的接触角可高达162.0°,且水滴在阵列PS 纳米管膜表面不滚动,对水滴具有高的粘滞力。本文首次测量了水滴与固体表面之间的粘滞力,与其他超疏水表面相比,阵列 PS 纳米管对水滴具有很高的粘滞力。这种类似于“壁虎...  (本文共125页) 本文目录 | 阅读全文>>

东北电力大学
东北电力大学

PVDF超疏水性膜制备及应用研究

温室气体CO_2成为全世界关注的热点,碳减排成为亟待解决的问题。膜吸收法脱除烟气中的CO_2具有运行费用低、避免环境二次污染的特点,但CO_2脱除效率受膜润湿行为的影响。超疏水性膜能够有效地减缓膜润湿行为,在膜吸收法碳捕集中有广阔的应用前景。传统的聚偏氟乙烯(PVDF)膜具有很好的疏水性,但却不能满足膜吸收法碳捕集的需要,因此,进一步提高PVDF膜的疏水性是其应用于碳捕集的关键。本文通过相转化法制备PVDF基膜,再经表面涂覆改性,增强了PVDF膜的疏水性,能够在膜吸收法碳捕集中稳定运行。首先,采用相转化法制备PVDF基膜,研究了凝固浴组成、致孔剂种类及添加量、PVDF固含量、铸膜液挤出速率对PVDF基膜疏水性、气通量、孔径及孔隙率的影响,确定了最佳基膜制备工艺,制备了气通量大、疏水性高的PVDF基膜。研究结果表明:以60wt.%的乙醇配制乙醇/乙酸乙烯酯为凝固浴,PVDF固含量为16wt.%,添加剂为5wt.%的PEG-400,...  (本文共60页) 本文目录 | 阅读全文>>

《纺织科技进展》2017年09期
纺织科技进展

超疏水性表面的研究进展

超疏水性表面是指水接触角大于150°,而滚动角小于5°的表面,这种现象的产生是由材料表面的特殊结构及化学成分所决定的[1-3]。超疏水性表面有很多优异性能,如自清洁、防水、防冰、抗腐蚀、油水分离等。因此,其在很多领域都有着潜在的应用。随着社会和科技的发展,超疏水性表面因其特殊的性能已吸引了众多研究者的注意。1自然界中的超疏水现象在自然界中,一些动植物具有超疏水表面,例如:植物的叶子(荷叶)[4-6]、玫瑰花瓣[7]、蝴蝶的翅膀[8]及水黾的腿[9]。Gao等[9]发现了水黾的腿部表面具有独特的二级结构,它的腿部表面是由许多针状的刚毛组成,其直径在微米级以上,且每根微米级的刚毛上又布满了许多纳米级尺度的凹槽,正是由于水黾腿部表面的这种微纳米粗糙结构,使其储藏了大量的空气,再加上刚毛表面的低表面能蜡质层,从而使水黾腿部表现出了超疏水特性,保证其在水面行走自如,图1为水黾的扫描电镜图。水滴容易在荷叶表面发生滚动从而保持其表面的清洁。这...  (本文共5页) 阅读全文>>

东北林业大学
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超疏水性棉织物的合成与应用研究

由于超疏水性材料合成技术的进一步提高,人们已不满于仅仅追求功能单一的超疏水性材料的制备与研究,如何开发智能超疏水性材料以及多功能超疏水性材料,成为世界各国专家与学者们的主要研究课题,如今已然成为该领域的发展主流。本文以超疏水性表面的制备原理为基础,通过不同的实验手段,目的是加强棉织物的超疏水稳定性,并赋予棉织物更多样化的性能。1.利用带正电的聚二甲基二烯丙基氯化铵聚合物以及带负电的二氧化硅微球为原料,通过层层自组装技术,利用十七氟癸基三甲氧基硅烷作为疏水改性剂,于棉织物表面制备了一种超疏水性薄膜,该棉织物表面与水的接触角可达155+2。。通过对比扫描电子显微镜图像、X光电子能谱(XPS)分析、水在棉织物表面的接触角大小,得到这样的结论,即超疏水性棉织物的成功制得归因于:由层层自组装技术制备而成的二氧化硅薄膜所提供的微米/亚微米级粗糙结构、低表面能材料FAS于薄膜表面的成功接枝。2.通过预处理棉织物和二氧化硅,利用两者化学键和的作...  (本文共78页) 本文目录 | 阅读全文>>