基本介紹
- 中文名：超疏水
- 屬性：水材料
超疏水材料,超疏油,
超疏水材料
沖洗著淤泥，如下圖所示，顯微鏡下超疏水材料的表面結構很粗糙，包上有包。不只是荷花上有，昆蟲的足上也有比如水黽，蚊子都能在水上行走而不劃破水面這就是因為其上面的超疏水材料。超疏水材料有很大的發展前景：首先，可以自行清潔需要乾淨的地方；還可以放在金屬表面防止水的腐蝕生鏽；第三，基於對昆蟲的研究我們還可以使水上飛行成為可能，在船的表面加上超疏水膜減小阻力節省能源。
目前，我們定義超疏水材料表面穩定接觸角要大於150°，滾動接觸角小於10°。
新型超疏水材料的將十分廣泛：
室外天線上，可以防積雪；
遠洋輪船，可以達到防污、防腐的效果；
石油管道的輸送；
用於微量注射器針尖，可以完全消除昂貴的藥品在針尖上的黏附及由此帶來的對針尖的污染；
防水和防污處理。
一次世界機器人建模奧利匹克競賽上有個選手計畫製作在水上行走的蜘蛛，可是失敗了，如果加上那個超疏水膜的話，應該能夠成功，所以說超疏水材料有著巨大的發展前景。在不久將來肯定會套用於更多的領域。
讓“水上飛”成為可能
不論是在水面上滑行、跳躍，還是在池塘里快速飛奔，都既不會劃破水面，也不會浸濕腿腳。日前，哈工大專家模擬小型水生昆蟲———水黽足肢的優越超疏水性結構，成功研製出一種新型超級浮力材料。據專家介紹，這一發現有助於設計出新型交通工具和防水紡織品，甚至對未來人類的水上行走都可能產生一定影響。
“池塘中的溜冰者”
水黽是一種在湖水、池塘、水田和濕地中常見的小型水生昆蟲，被喻為“池塘中的溜冰者”。它體長約1厘米，在水上具有非凡的浮力：其腿能排開300倍於其身體體積的水量；在水面上每秒可滑行100倍於身體長度的距離，相當於一位身高1.8米的人以每小時400英里的速度游泳。
這種優異的水上特性緣於水黽特殊腿部微納米結構和水面間形成的“空氣墊”，阻礙了水滴的浸潤，讓它們在水面上得以快速而穩定地行走或奔跑，即使在狂風暴雨和急速流動的水流中也不會沉沒。這種絕大多數動物都不具有的超疏水特性成為哈爾濱工業大學科研人員模擬研製新型超級浮力材料的靈感。
攻關 神奇的“郵票船”
據了解，傳統的超疏水材料所產生的浮力有限，且不能大規模實際套用。2006年，哈工大套用化學系的潘欽敏博士等科研人員開始著手研究這一問題，他們以多孔狀銅網為基材，並將其製作成數艘郵票大小的“微型船”，然後通過硝酸銀等溶液的浸泡處理，終於研發出了新型超級浮力材料，使其大規模實際套用成為可能。據介紹，該研究可使船表面具備超疏水性，並在其表面形成“空氣墊”，改變船與水的接觸狀態，防止船體表面被水直接打濕，使其在水中運行的阻力更小，速度更快。這種微型船不但可以在水面自由漂浮，且可承載超過自身最大排水量50%以上的重量，甚至在其重載水線以上的部分處於水面以下時也不會沉沒。
交通工具“水上飛”
“這項研究可以有效提高交通工具的速度，節省一定能源，有可能引發交通、能源領域的一次革新。”研究人員表示，這種材料可望用於製造具有重要潛在套用前景的水上交通工具，如水上機器人、微型環境監測器、船舶等。由於超疏水結構能大幅度降低材料在水中甚至空氣中的運動阻力，該項研究對設計高速水上、水下和空中交通工具也將具有重要參考價值。
超疏油
有水就有油，超疏油的存在可以用於石油的分離，減少原油損失，而且可以用於石油輸送管道，使石油最大限度的使用，此外還可以放在排風扇表面，保持其潔淨。
