金属表面超疏水在自清洁、防腐、减阻和防冰等领域具有潜在的应用价值。当前，金属表面超疏水性能的实现依赖于传统的二元协同设计思想，即在材料表面制作微/纳米结构，进而采用低表面能有机物进行修饰。这种依靠粘附涂层的设计在实际腐蚀性环境如海水中易遭受侵蚀性离子的渗透，导致涂层分解、疏松和剥落等风险，从而引发超疏水化学耐久性下降。特别是，化学反应诱导的材料表面能变化对液体滚动角产生影响，使得超疏水表面性能难以在长时间范围得到维持。
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所杨建军团队提出了飞秒激光元素掺杂微纳结构与循环低温退火相结合的研究方法，在金属铝合金表面构建了以次晶相态为主导的仿生蚁穴状结构，实现了高效稳定的自启动超疏水效果。其中，多级微纳结构有助于实现对空气捕获的稳定利用，而次晶相态形成可以降低材料表面自由能，从而使金属表面展现出超疏水化学稳定性。实验测量结果表明，该金属样品在经历2000小时腐蚀性盐水浸泡后，其表面能够保持良好的超疏水性能。同时，这种结构在经过强烈的电化学反应测试后，材料表面的超疏水特性能够保持，实验测得的腐蚀电流低至10-12A/cm2，较未加工样品表面的情况降低了5个数量级。进而，研究发现，这种自主性的超疏水金属表面可以应对不同酸碱溶液浸泡、紫外辐射和冷冻循环等苛刻环境的挑战。
进一步，该团队与中国科学院金属研究所马会团队合作，运用从头计算方法，从理论层面进一步验证了次晶相态形成对于材料表面能降低和化学稳定性提升的贡献。
上述研究解决了金属表面极端拒水性持久保持难题，并为基于原子尺度调控的高性能材料表面设计与开发提供了新的研究思路。
相关研究成果以Durable Organic Coating-Free Superhydrophobic Metal Surface by Paracrystalline State Formation为题，发表在《先进材料》（Advanced Materials）上。
论文链接
长春光机所等在飞秒激光制备无涂层持久超疏水表面研究中获进展
? 张焕乔（1933—） 1933年12月23日生于重庆。1956年毕业于北京大学物理系。1997年当选为中国科学院院士。中国原子 日前，联合国教科文组织在其官网正式发布消息，启动新一轮创意城市网络申报工作。项目申报向所有联合国教科文组织会员国开放，报名截止时间为2025年1月31日。国内申报城市须于2024年12月31日前将相关材料提交中国联合 中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 方梦宇）记者日前从中国科学技术大学获悉，该校与合肥国家实验室相关研究人员合作，利用激光冷原子方法制备成基于自旋的薛定谔猫态，其寿命达到分钟量级，有助于提升 11月6日，曲阜师范大学举办首期教育家精神思政大课，学校党委副书记、校长张洪海带领同学们走进“校长讲校长——跨越时空的对话”，通过问道、论道、就道、弘道四个环节，在教师博物馆为青年教师和 ◎摘 要 作为国家战略科技力量的重要组成部分，高水平研究型大学要以有组织科研推进科技体制改革，强化基础研究、科技成果转化应用；以学科交叉融合体系蓄力科技体制改革，加强学科交叉融合与突破 摘要：近年来，中学生面临着多方面的压力，包括学习压力、人际关系压力、抗压和挫折适应能力问题等。这些问题对学生的心理健康产生了不良影响，导致部分学生出现焦虑、抑郁等心理问题。本文从关注传 。本文链接：长春光机所等在飞秒激光制备无涂层持久超疏水表面研究中获进展http://www.sushuapos.com/show-12-66-0.html
声明：本网站为非营利性网站，本网页内容由互联网博主自发贡献，不代表本站观点，本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼，请大家谨防诈骗！若有侵权等问题请及时与本网联系，我们将在第一时间删除处理。