阿爾托大學提出了一種評估超疏水表面的性能的標準


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近些年來,科研工作者們采用很多不同的測試方法來評估超疏水材料的耐用性和耐磨性,例如線性磨損、圓形磨損、噴砂和水噴射的方法來測試材料的性能。然而,由于各項研究成果采用了不同的測試手段從而使得測試結果沒有可比性,所以很難找到一種最理想的超疏水材料來實現實際的應用。

阿爾托大學的研究者們建議采用統一的測試方法來測試超疏水材料的耐磨性,他們指出通過砂紙在材料表面進行線性磨損來測試材料的性能是最好的方法,因為這種方法可以控制壓力的大小和磨損的范圍,并且對于多種類型的材料都適用,因為結果具有可重復性。

耐磨性能還不能夠全面的反應超疏水材料的性能,第二步是通過水滴來測試材料的疏水性能。通常情況下,材料的疏水性能通過材料表面水滴的形狀來測試,我們稱之為靜態接觸角。但是靜態接觸角不能充分地反應材料的耐磨性,因為即使是在受損的表面,水滴仍然會形成球狀。因為阿爾托大學的研究者們建議通過傾向測試得到水滴的移動性,來評估超疏水材料的性能。

 

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當材料表面受到磨損后,材料的疏水性能會下降。圖A:在超疏水材料的表面,液滴懸浮在固-氣相之間。圖B:線性磨損測試裝置圖。C:由于復合界面失敗,液滴在材料磨損后被限制在材料表面。

超疏水材料具有廣泛的應用前景,例如自清潔材料和防冰材料等。阿爾托大學的研究成果對于評估超疏水材料的性能和實現超疏水材料的實際應用具有重大的意義,為今后超疏水材料的進一步研究奠定了基礎。

論文地址:Moving superhydrophobic surfaces toward real-world applications

感謝材料人編輯部丁菲菲提供的素材

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