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中国科学院长春光机所飞秒激光技能制备无涂层超疏水外表获得重要打破
来源:小9直播下载   上传时间:2025-08-16 11:06:28

  【环球网科技归纳报导】11月14日,据中国科学院长春光机所大众号音讯,近来,中国科学院长春光机所微纳光子学与资料世界试验室传来好音讯,杨建军团队在飞秒激光制备无涂层耐久超疏水外表研讨范畴获得了明显发展。这一立异效果不只有用处理了金属外表超疏水功能在腐蚀性环境中难以耐久坚持的难题,还为超疏水资料的使用拓荒了全新远景。

  金属外表的超疏水功能在自清洁、防腐、减阻和防冰等多个范畴具有广泛的潜在使用价值。但是,传统完成金属外表超疏水功能的办法大多依赖于二元协同规划思维,即先在资料外表制造微/纳米结构,再用低外表能有机物进行润饰。这种办法虽然在某些特定的程度上完成了超疏水效果,但在实践腐蚀性环境中,如海水等,很简单遭受侵蚀性离子的浸透,导致涂层分化、疏松和脱落,然后极度影响超疏水功能的化学耐久性。

  针对这一长期存在的难题,杨建军团队创造性地提出了飞秒激光元素掺杂微纳结构(FLEM)与循环低温退火(RLA)相结合的新办法。他们使用这一办法在金属铝合金外表构建了一种以次晶相态为主导的仿生蚁穴状结构(BAT),成功完成了高效安稳的自启动超疏水效果。这种一起的多级微纳结构可以安稳地捕获空气,而次晶相态的构成则大幅度下降了资料外表的自由能,然后赋予了金属外表超卓的超疏水化学安稳性。

  试验效果为,这种通过处理的金属样品在阅历长达2000小时的腐蚀性盐水浸泡后,其外表仍然可以坚持杰出的超疏水功能。此外,该结构的耐腐蚀和抗老化功能也表现超卓,在通过激烈的电化学反响测验后,资料外表的超疏水特性仍然安稳存在,且腐蚀电流低至10-12A/cm2,比较未加工样品下降了5个数量级。更值得一提的是,这种自主性的超疏水金属外表还能接受不同酸碱溶液浸泡、紫外辐射和冷冻循环等多种严苛环境的应战。

  为了从理论层面验证这一立异效果,杨建军团队还与沈阳金属研讨所的马会教师团队进行了协作。他们运用从头计算办法,深化探求了次晶相态构成对资料外表能下降和化学安稳性提高的及其重要的效果,为这一研讨供给了有力的理论支撑。

  相关研讨效果以题为“Durable Organic Coating-Free Superhydrophobic Metal Surface by Paracrystalline State Formation”的论文方式宣布在《Advanced Materials》上。该论文的榜首通讯单位为中国科学院长春光机所,通讯作者为杨建军研讨员、邹婷婷助理研讨员和沈阳金属所马会副研讨员。博士生闫丹丹和徐文静为论文的一起榜首作者。此外,该研讨工作还得到了中国科学院战略性先导科技专项的赞助。(文智)

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