兰州化物所碳纳米管薄膜可控润湿性能研究获新进展
最近,由中国科学院兰州化学物理研究所先进润滑与防护材料研发中心张招柱研究员带领的课题组发现,碳纳米管薄膜具有热响应的表面润湿性能——高温诱导超疏水/超亲水转化。 该研究利用喷涂方法制备了纯的碳纳米管薄膜,不用任何修饰即可获得超疏水性能,表面接触角达到155 ± 1°。并且,通过300°C的高温处理以及空气中放置,碳纳米管薄膜可以实现超疏水与超亲水之间的可逆转换。通过分析和对比实验表明,这种润湿性的转换是由碳纳米管表面电子结构的变化引起的。 该项工作得到了国家自然科学基金资助项目的支持。研究工作发表在著名杂志Carbon (2011, 49, 19–23)上。(a) 通过加热和空气放置实现超疏水和超亲水的可逆转换。(b)加热温度、(c)加热时间和(c)空气中放置时间对于碳纳米管薄膜接触角的影响。 ......阅读全文
测量超疏水材料接触角遇到的最大障碍
使用光学接触角测量仪测量接触角首先需要将液滴转移到材料表面,但是由于材料的超疏水特性,液滴总是粘附在注射针的顶端,很难转移到材料表面。如果过分增大液滴的体积,利用重量把液滴转移下来,过大的液滴会增加准确测量接触角的难度。有人不得不用手指轻弹注射针抖落液滴,这也不是规范的实验操作。非接触式注液是目
低表面能超疏水涂层理论模型及原理
疏水涂料的理论模型 液体在固体表面的润湿特性常用杨氏方程描述。液滴与固体表面的接触角大,润湿性差,其疏液体性强;反之则亲液体性强。固体表面的疏水性与其表面能密切相关。固体表面能低,静态水接触角大,当水接触角大于90°时呈明显的疏水性。目前已知的疏水材料中有机硅和有机氟材料的表面能低,并且含氟基
基于Wenzel和Cassie模型超疏水仿生材料表面
由于超疏水材料,特别是表面改性后仿生材料(仿荷叶超疏水或仿壁虎钢毛结构超亲水材料)的接触角的表征因结构的特殊性,测试起来特别困难。现有的理论通常基于Wenzel和Cassie模型。这些理论为我们的分析奠定了一定的基础,而实际应用于本征接触角的表征计算时难度相当大。有一些科研人员力图通过分析表面粗糙度
超疏水材料的接触角测试:荷叶(lotus-leaf)
超疏水材料的接触角测试过程,示例中采用了荷叶作为测试的样品。超疏水材料的接触角测试非常特殊,由于此时微小的重力均会对接触角产生明显影响,因而,此时只有Young-Laplace方程拟合法才能完成测试。通常的算法,如圆拟合、椭圆拟合均不符合要求,更谈不上落后的量高、量角等方法。而在硬件方面的特殊要求是
我国科学家研制出新型超疏水表面
日前,大连理工大学机械工程学院副研究员刘亚华研制出疏水性能优异的材料表面,它由大尺度曲面组成,形式简单、易于制备、造价低廉,可用于制造防积冰材料,具有自清洁、抗菌等功能。研究成果近日发表于《自然—通讯》。 该研究受玉莲花表面凸凹结构的生物启发,设计与制备出仿生超疏水波浪形结构表面,揭示了结构弧
超疏水表面测试原理以及应用前景晟鼎精密
目前,随着对超疏水材料研究的深入,他们潜在的应用价值引起了人们的广泛关注,我们在当前对超疏水材料的制备存在诸多不足之处,如制备工艺及制备条件,原料成本等等。 固体表面润湿性的影响因素:影响固体表面浸润性的因素主要有两个,一是表面自由能,二是表面微观结构,下面分别就这两个方面进行讨论。并由此引出特殊
阵列氧化锌纳米棒膜的超疏水到超亲水的可逆转变
Reversible Super-hydrophobicity to Super-hydrophilicity Transition of Aligned ZnO Nanorod Films Wettability is a very important property governed by b
美用碳纳米管制成超灵敏气体探测器
据《每日科学》网站报道,在受到压力时,细胞会吐出一股含有微量氮氧化物和其他有毒物质的气流。最近,美国国家标准与技术研究院(NIST)的研究人员成功制作了一种超灵敏气体探测器,该探测器甚至灵敏到未来也许能探测到一个单细胞的微量排放,这为确定药物或纳米粒子是否会损害细胞或研究细胞间如何相互通信提供了
超顺排碳纳米管阵列产业化项目落户北京
稀有金属铟逐渐减少,将使以它为主要原料的触摸屏产业面临危机?6月18日正式签约入驻北京纳米科技产业园的清华—富士康纳米科技研究中心超顺排碳纳米管阵列产业化项目,或将解决这一问题。 这是北京纳米科技产业园继纳米绿色印刷项目之后,迎来的又一个纳米重大科技成果。该项目致力于打造碳纳米管超顺排阵列
上海应物所在超疏水材料界面成像研究中取得进展
近日,中国科学院上海应用物理研究所与华南理工大学研究人员应用同步辐射X射线相衬成像技术对超疏水材料界面开展了研究,在天然和人工超疏水材料与水的界面上观测到微米尺度的空气层,并成功实现了“空气垫”的直接成像,为揭示超疏水的机制提供了新的证据。该工作发表于自然出版社的《亚洲材料》杂志(NPG Asi
油水分离用超疏水石墨烯泡沫材料研究获进展
新型二维碳材料-石墨烯是构成其它石墨材料的基本单元,特别是由其为基本单元构成的三维结构材料,具有丰富的孔道、较高的比表面积以及疏水亲油的特点,使其具有了作为油水分离用吸附剂的基本特征。同时,稳定的、互通的孔道结构以及高的表面化学活性,有利于材料油水分离过程中循环使用性的提高,因此,三维石墨烯逐渐
油水分离用超疏水石墨烯泡沫材料研究获进展
近日,太原重型机械集团自主研发的首台海上5兆瓦风电机组在福建三峡集团福清兴化湾样机试验风场成功并网发电。 据悉,该设备风轮直径达153米,扫风面积比两个半标准足球场还大,轮毂高度105米,采用独立电动变桨等先进技术,一台设备每小时可输出5000度电,能满足1万户家庭使用。
油水分离用超疏水石墨烯泡沫材料研究获进展
新型二维碳材料-石墨烯是构成其它石墨材料的基本单元,特别是由其为基本单元构成的三维结构材料,具有丰富的孔道、较高的比表面积以及疏水亲油的特点,使其具有了作为油水分离用吸附剂的基本特征。同时,稳定的、互通的孔道结构以及高的表面化学活性,有利于材料油水分离过程中循环使用性的提高,因此,三维石墨烯逐渐
清洁、超疏水、高气孔率,隔热和隔音的轻质混凝土
从中国科学技术大学获悉,该校化学与材料科学学院徐鑫教授课题组在自清洁轻质混凝土研究中取得重要进展——采用一种简单的方法制备出了具有自清洁、超疏水、高气孔率,隔热和隔音的轻质混凝土。 相关研究发表在ACS Applied materials & Interfaces上。 推行建筑节能环保,是形
基于碳纳米管的新型超快电子源研发成功
记者3日获悉,来自上海交通大学、国家纳米科学中心等单位的科研人员,成功研发出一种基于碳纳米管的新型超快电子源,其发出的电子束能量异常集中且时间极短。这项成果突破了传统技术瓶颈,为构建具备飞秒级时间分辨和原子级空间分辨的超快电子显微镜奠定了基础。相关研究成果在线发表于《自然·材料》杂志。电子发射时间的
兰州化物所耐磨超疏水表面的制备及其性能研究取得进展
耐磨、可修复超疏水表面的模型 中国科学院兰州化学物理研究所先进润滑与防护材料研发中心研究人员在耐磨超疏水表面研究方面取得新进展。 近年来,尽管已通过许多方法制备出超疏水表面,但由于制备的表面机械性能,尤其耐磨性能较差,大大限制了其在生活中的应用。近日,兰州化物所研究人
飞秒激光可使金属具备超疏水性能-防水还能自动清洁
无需化学涂层和其他工艺,仅仅借助激光器就能为普通金属增加防水、防锈、防冰冻和自我清洁的特性,美国罗切斯特大学的科学家日前对外公布了这项新技术。相关论文发表在1月20日出版的《应用物理学》杂志上。 负责这项研究的该校光学教授郭春雷(音译)表示,目前,绝大多数的疏水材料都依靠化工涂料来实
给超疏水材料装上“铠甲”-中国科学家成果登上Nature封面!
为什么水蜘蛛可以在水上行走?为什么荷叶“出淤泥而不染”?为什么蝴蝶的翅膀不会被打湿?其实,这些都与动植物“身体”表面的超疏水性有关系。视觉中国供图 受上述自然现象的启发,人们逐渐掌握了制备超疏水材料以实现自清洁的“秘密”——其对水具有极好的排斥性,水滴在其表面无法铺展而保持球状且极易滚动,滚动
疏水作用层析
实验概要通过实验了解疏水作用层析的原理与方法。实验原理疏水作用层析(Hydrophobic Interaction Chromatography,HIC)是根据分子表面疏水性差别来分离蛋白质和多肽等生物大分子的一种较为常用的方法。蛋白质和多肽等生物大分子的表面常常暴露着一些疏水性基团,我们把这些
疏水扩容器
疏水扩容器是将压力疏水管路中的疏水进行扩容降压,分离出蒸汽和疏水,将蒸汽引入换热器或除氧器中,充分利用其热能,而疏水则被引入疏水箱中定期送入给水系统。主要是降低压力,如果高压蒸汽直接进入凝汽器,容易引起凝汽器超压,通过它可以降低压力,避免超压,同时里面有的还有减温装置,可以降低温度。 而机
上海应物所研制成一种耐洗涤超疏水棉布
超疏水棉布制备示意图 近日,著名的材料科学杂志《先进材料》(Advanced Materials)发表了中国科学院上海应用物理研究所辐射化学与辐照技术研究室李景烨课题组在制备耐洗涤超疏水纺织品方面的研究工作(Laundering Durability of S
澳大利亚一大学开发超疏水防雾纳米结构
澳大利亚卧龙岗大学超导和电子材料研究所的研究人员,基于常见绿蝇眼睛的表面结构,使用锌纳米粒子成功地创建出在显微镜下可观察的超疏水防雾纳米结构材料,可充当电子元件的“外衣”,防止其因暴露于潮湿环境而被损坏(腐蚀);还可用于飞机机翼和玻璃表面的透明涂料,在冻雾下防止结冰霜。该研究成果发表在国际纳米
兰州化物所两项超疏水表面制备技术获国家发明ZL
近日,中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室两项超疏水表面制备技术获得国家发明ZL(用电化学方法制备超疏水表面工艺,ZL号ZL200810150857.6;金属钛或钛合金超疏水表面的制备方法,ZL号ZL200810183386.9)。 铝及其合金作为一种重要的金属
兰州化物所多功能耐久性超疏水材料研究取得系列进展
超疏水材料在自清洁、防腐蚀、防结冰、防生物粘附和水下减阻等领域有广泛应用前景。但该材料存在功能单一、无法快速大规模制备、表面结构易被破坏而导致材料失效、耐久性差等缺陷,从而严重限制了其应用。 中国科学院兰州化学物理研究所研究员张招柱团队开发出了一种简单、高效制备耐久性超疏水材料的新工艺,克服了
视频光学接触角测量仪喷射针头用于测试超疏水材料
演示了视频光学接触角测量仪所采和的喷射针头(液体针头)用于测试超疏水材料的情况。超疏水材料的接触角测试过程中,由于固体材料表面的表面自由能非常低,因而,液滴从针头转移到固体上面会非常困难。因而,喷射针头(液体针头)是我们测试超疏水材料接触角,顺利完成2uL以下,甚至更低液滴量的液滴转移至关重要。目前
接触角测量仪的应用:超疏水材料的接触角测量
超疏水表面指难以被水润湿的表面,在这种表面上水滴难以铺展,水总是团聚在一起。测量液滴和材料的接触角是评价材料表面润湿性的主要方法,超疏水材料的接触角甚至会大于 150°。为了全面的评价超疏水材料的润湿性,在实验中有必要测量液滴的前进角、后退角和滚动角等动态过程。 使用光学接触角测量仪测
接触角测量仪的应用:超疏水材料的接触角测量
超疏水表面指难以被水润湿的表面,在这种表面上水滴难以铺展,水总是团聚在一起。测量液滴和材料的接触角是评价材料表面润湿性的主要方法,超疏水材料的接触角甚至会大于 150°。为了全面的评价超疏水材料的润湿性,在实验中有必要测量液滴的前进角、后退角和滚动角等动态过程。 使用光学接触角测量仪测
海洋所在超疏水表面海洋腐蚀防护领域取得新进展
模拟高盐高湿海洋大气环境下氯化钠单盐粒与多盐粒潮解行为 课题组供图近日,中科院海洋研究所所侯保荣-段继周研究员课题组在无氟环保型超疏水涂层设计构建及其在海洋腐蚀防护领域的研究取得新进展。相关研究成果发表在国际学术杂志《材料与设计》上。基于独特的界面不润湿性和斥液性,仿生超疏水材料在表面自清洁、油
疏水性的定义
疏水性分子偏向于非极性,并因此较会溶解在中性和非极性溶液(如有机溶剂)。疏水性分子在水里通常会聚成一团,而水在疏水性溶液的表面时则会形成一个很大的接触角而成水滴状。
疏水性的特点
疏水性分子偏向于非极性,并因此较会溶解在中性和非极性溶液(如有机溶剂)。疏水性分子在水里通常会聚成一团,而水在疏水性溶液的表面时则会形成一个很大的接触角而成水滴状。