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受自然启发的涂层既防水又防冰
不含 PFAS 的涂层有助于保护飞机、风力涡轮机和电力线路免受危险的结冰影响。这种受自然启发的涂层既防水又防冰，首先出现在《先进科学新闻》上。
来源:Advanced Science News不含 PFAS 的涂层有助于保护飞机、风力涡轮机和电力线路免受危险的结冰影响。
大自然掌握了防水的艺术，科学家们长期以来一直在人造材料中模仿这些策略。但霜冻和冻雨甚至会迅速破坏高度防水的表面。
为了解决这个问题，西蒙弗雷泽大学的研究人员通过结合自然界中发现的两种策略，将防水和防冰功能集成到单一涂层材料中。他们的方法可以帮助保护飞机、风力涡轮机、电线和其他户外基础设施免受潜在危险的结冰影响——这在寒冷气候下是一个主要优势。
“我们想探索将荷叶的粗糙度驱动的疏水性与猪笼草的光滑行为相结合是否可以创造出性能增强的表面，”领导这项研究的西蒙弗雷泽大学化学教授于华中说。
“荷叶保持干燥是因为其微小的微米和纳米结构可以捕获空气并防止水扩散，而猪笼草则使用薄而滑的液体层，导致水甚至昆虫很容易滑落。”
湿滑问题
从历史上看，将这两种策略结合到单一材料中已被证明是困难的。荷叶表面的微小凸起和脊线将水滴下方的空气捕获，从而最大限度地减少与表面的接触并导致水滴滚走。但这些相同的结构在冰冷的条件下可能会成为一种负担。
“表面粗糙度会滞留空气，使表面变得超疏水，但一旦水结冰，同样的粗糙度实际上会给冰提供更多的地方来抓住表面，”该研究的合著者桑普里特·考尔 (Sanpreet Kaur) 解释道。
然后，他们向 PDMS 注入硅油，并将其浇铸在纹理模板上，产生具有纳米和微米级特征的分层结构表面。
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特色图片来源：Peggychoucair via Pixabay