课题基金 / 基金详情

仿生纳微斜角结构阵列的动态浸润低粘滞特性调控

批准号:
21771015
项目类别:
面上项目
资助金额:
65.0 万元
负责人:
郑咏梅
依托单位:
学科分类:
智能与仿生材料化学
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
林玉才、高春雷、刘玉芳、郭振宇、章淼鑫、张明乾、冯诗乐、李丹、李吉彤

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项目成果

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中文摘要
依赖微纳米结构的浸润性低粘滞表面调控在航空航天微器件、微流控、热传递、流体输运等领域有重要的研究价值。本课题拟以典型生物表面的斜角结构(楔形、斜锥)模型出发,构筑单向低粘滞及浸润特性可控的表面。拟通过多学科交叉方法(物理、化学、纳米技术等)构筑仿生超疏水微纳米斜角结构阵列。研究斜角阵列引发的固-液-气三相界面的非对称性以及方向粘滞特性。通过构筑不同斜角结构,探索斜角阵列的低粘滞方向。通过引入响应性(磁、温度)界面,开展在外场调控下的动态界面的粘滞动态特性的研究。拟通过研究不同组分微液滴在斜角阵列表面的低粘滞行为特性,揭示斜角结构阵列引发的方向粘滞特性的实质,以及斜角结构与低粘滞特性之间依赖关系,建立斜角阵列与界面低粘滞的普遍规律。引入液相界面,揭示斜角结构与液-固-液界面低粘滞调控的微观机制。本课题研究拟获得一系列方向浸润低粘滞调控的表面,为工程新材料设计提供基础。
英文摘要
The controllable and low adhesive wettability surfaces with micro- and nanostructures have the significance for the fields such as micro-device in aeronautics and astronautics; microfluidics; thermal transmission; fluid transport, and so on. Based on models from typical biological surfaces with tilt-structures (wedge, tilted pillar), in this project, the bioinspired tilt-structures with uni-directional and low adheshive wettability-controlled ones can be fabricated. The surfaces with tilt-structured arrays can be fabricated by the multi-methds and technology such as physical, chemiscal, nanotechnology, etc.. The tilt-structured arrays induce the asymmeric solid-liquid-gas three-phase interfaces and form the direcitonal low adhesion properties. By fabrication on different tilt-structures, the low-adhesion in directions can be found in tilt-structured arrays. The responsive (magnetic, thermal) interfaces can be fabricated to be used to control surfaces with the tilt-structured arrays under external actions, the dynamic surfaces with dynamic tilt-structures can be achieved so that such surfaces can further control dynamic adhesion in directions. The droplets with different components and surface tensions can be used to examine the adhesion of surfaces..The essence can be revealed when tilt-structures induce directional adhesion. The relationship between tilt-structures and low-adhesion can be relied each other, which a law can be ascertain. The liquid-interfaces can be introduced to reveal the micro-mechanism on controlling low-adhesion in dirctions on tilt-structured arrays. These researches are significant to achieve the surfaces with directional low adhesion-controlled abilities, providing the theory and foundation to design the novel surfaces for engineering materials in applications.
依赖微纳米结构的浸润性低粘滞表面调控在航空航天微器件、微流控、热传递、流体输运等领域有重要的研究价值。本课题拟以典型生物表面的斜角结构(楔形、斜锥)模型出发,构筑单向低粘滞及浸润特性可控的表面。拟通过多学科交叉方法(物理、化学、纳米技术等)构筑仿生超疏水微纳米斜角结构阵列。研究斜角阵列引发的固-液-气三相界面的非对称性以及方向粘滞特性。通过构筑不同斜角结构,探索斜角阵列的低粘滞方向。通过引入响应性(磁、温度)界面,开展在外场调控下的动态界面的粘滞动态特性的研究。拟通过研究不同组分微液滴在斜角阵列表面的低粘滞行为特性,揭示斜角结构阵列引发的方向粘滞特性的实质,以及斜角结构与低粘滞特性之间依赖关系,建立斜角阵列与界面低粘滞的普遍规律。引入液相界面,揭示斜角结构与液-固-液界面低粘滞调控的微观机制。本课题研究拟获得一系列方向浸润低粘滞调控的表面,为工程新材料设计提供基础。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Bioinspired Nanofibril-Humped Fibers with Strong Capillary Channels for Fog Capture
具有强大毛细管通道的仿生纳米原纤维驼峰纤维,用于捕获雾气
DOI: 10.1021/acsami.0c06945
发表时间: 2020
期刊: ACS Applied Materials & Interfaces
影响因子: 9.5
作者: [Liu Yufang, Yang Nan, Gao Chunlei, Li Xin, Guo Zhenyu, Hou Yongping, Zheng Yongmei]
通讯作者: Zheng Yongmei
Fog Harvesting of a Bioinspired Nanocone-Decorated 3D Fiber Network
仿生纳米锥装饰 3D 光纤网络的雾气收集
DOI: 10.1021/acsami.8b15901
发表时间: 2019-01-30
期刊: ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES
影响因子: 9.5
作者: [Li, Chang, Liu, Yufang, Zheng, Yongmei]
通讯作者: Zheng, Yongmei
Integrative Bioinspired Surface with Wettable Patterns and Gradient for Enhancement of Fog Collection
具有可润湿图案和梯度的集成仿生表面,可增强雾气收集
DOI: 10.1021/acsami.8b19574
发表时间: 2019
期刊: ACS Applied Materials & Interfaces
影响因子: 9.5
作者: [Xing Yan, Shang Weifeng, Wang Qanqian, Feng Shile, Hou Yongping, Zheng Yongmei]
通讯作者: Zheng Yongmei
DOI: 10.1002/admi.201800405
发表时间: 2018-06
期刊: Advanced Materials Interfaces
影响因子: 5.4
作者: [Lei Zhou;Siliang Yin;Zhenyu Guo;Nan Yang;Jitong Li;Mingqian Zhang;Yongmei Zheng]
通讯作者: Lei Zhou;Siliang Yin;Zhenyu Guo;Nan Yang;Jitong Li;Mingqian Zhang;Yongmei Zheng
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    新型光热仿生多级次结构的设计与低湿度集水性能的研究
    • 批准号:
      --
    • 项目类别:
      面上项目
    • 资助金额:
      54万元
    • 批准年份:
      2022
    • 负责人:
      郑咏梅
    • 依托单位:
    仿生多结构表面的低温憎水/防覆冰动态调控
    • 批准号:
      21473007
    • 项目类别:
      面上项目
    • 资助金额:
      86.0万元
    • 批准年份:
      2014
    • 负责人:
      郑咏梅
    • 依托单位:
    仿生多微纳米梯度界面的液滴动态传输聚集调控
    • 批准号:
      21234001
    • 项目类别:
      重点项目
    • 资助金额:
      260.0万元
    • 批准年份:
      2012
    • 负责人:
      郑咏梅
    • 依托单位:
    基于仿生各向异性结构的表面及其覆冰定向脱离调控
    • 批准号:
      20973018
    • 项目类别:
      面上项目
    • 资助金额:
      35.0万元
    • 批准年份:
      2009
    • 负责人:
      郑咏梅
    • 依托单位:
    国内基金
    海外基金