化學所在仿生材料研究領域取得新進展
仿生材料是指模仿自然界中各種生物體的特點或特性而開發的材料。對天然生物材料的結構、性能和生長機理的分析與復制，是當今材料科學研究的前沿課題。 在國家自然科學基金委、科技部、中國科學院的支持下，化學研究所高分子物理與化學實驗室的科研人員受貽貝和荷葉的啟發，將海洋附著生物的強粘附特性與荷葉表面微納多級結構結合，發展了一種利用具有貽貝粘附蛋白仿生結構的多巴胺修飾微粒表面，進而找到微納多級結構超疏水顆粒的通用制備方法。此種方法操作簡單，反應條件溫和，可大規模制備。該方法可對直徑從幾百納米到幾微米，從親水到疏水的多種顆粒改性;也可將不同組成和尺寸的微粒在“一鍋”中改性得到超疏水顆粒。 應用這種普適性方法修飾具有不同功能的微粒，可賦予功能顆粒超疏水特性，拓展材料的功能與應用。例如，通過這種方法制備的磁性超疏水超親油顆粒，能實現油水分離并在磁場控制下對油相進行輸運。同時，研究還首次發現所包覆的油相能在水下自......閱讀全文
超疏水仿生材料表面
由于超疏水材料，特別是表面改性后仿生材料(仿荷葉超疏水或仿壁虎鋼毛結構超親水材料)的接觸角的表征因結構的特殊性，測試起來特別困難。現有的理論通常基于Wenzel和Cassie模型。這些理論為我們的分析奠定了一定的基礎，而實際應用于本征接觸角的表征計算時難度相當大。有一些科研人員力圖通過分析表面粗糙度
基于Wenzel和Cassie模型超疏水仿生材料表面
由于超疏水材料，特別是表面改性后仿生材料(仿荷葉超疏水或仿壁虎鋼毛結構超親水材料)的接觸角的表征因結構的特殊性，測試起來特別困難。現有的理論通常基于Wenzel和Cassie模型。這些理論為我們的分析奠定了一定的基礎，而實際應用于本征接觸角的表征計算時難度相當大。有一些科研人員力圖通過分析表面粗糙度
超疏水材料表面水滴運動方式破解
水滴在超疏水表面被彈開的瞬間。 “在高度防水的超疏水材料表面，水滴會在壓力的作用下，像玩蹦床一樣快速自發彈走。”日前，瑞士科學家借助高速成像技術，破解了水滴在超疏水材料表面的運動方式。該研究有望在航空、汽車制造以及生物醫學等領域獲得應用，讓不結冰的機翼、不沾灰的汽車以及不凝露的玻璃成為現實。相
細胞化學基礎超疏水性理論
超疏水性物質，如荷葉，具有極難被水沾濕的表面，其水在其表面的接觸角超過150°，滑動角小于20°。理論氣體環繞的固體表面的液滴。接觸角θ，是由液體在三相（液體、固體、氣體）交點處的夾角。1805年，托馬斯·楊通過分析作用在由氣體環繞的固體表面的液滴的力而確定了接觸角θ。氣體環繞的固體表面的液滴，形成
仿生超浸潤界面材料研究取得進展
仿生超浸潤界面材料體系的構筑及其應用 出淤泥而不染的荷葉、翩翩起舞的水黽以及捕蟲能手豬籠草等都是大自然的精妙創造，是具有“超浸潤特性”的自然界杰出代表。作為超浸潤領域的“掌舵手”，中科院院士、中科院理化技術研究所研究員江雷通過近二十年的潛心研究，總結規律，提出了二元協同理論，即將兩個具有相反性質的
超疏水材料的接觸角測試：荷葉
本視頻演示了超疏水材料的接觸角測試過程，示例中采用了荷葉作為測試的樣品。超疏水材料的接觸角測試非常特殊，由于此時微小的重力均會對接觸角產生明顯影響，因而，此時只有Young-Laplace方程擬合法才能完成測試。通常的算法，如圓擬合、橢圓擬合均不符合要求，更談不上落后的量高、量角等方法。而在硬件方面
蘭州化物所功能化超疏水材料研究取得進展
中國科學院蘭州化學物理研究所先進潤滑與防護材料研究發展中心復合潤滑材料研究組在功能化超疏水材料研究方面取得新進展。 為了解決超疏水表面機械穩定性差和易被油污染的問題，蘭州化物所研究人員通過熱壓的方法制備了一種超疏水的CNTs-PTFE整體材料。該整體材料經砂紙多次刮擦后仍具有
美國開發出穩定、持久的超疏水表面材料
美國哈佛大學約翰·保爾森工程與應用科學學院（SEAS）研究人員創造出了一種新型表面材料，可在水下數月保持干燥，還能極大地抵御細菌和藤壺等海洋生物的粘附。相關研究結果發表在《自然-材料》（Nature Materials）雜志上。 研究人員創造了一種親氣鈦合金表面——即能吸引和排出空氣或氣體氣泡
美國開發出穩定、持久的超疏水表面材料
美國哈佛大學約翰·保爾森工程與應用科學學院（SEAS）研究人員創造出了一種新型表面材料，可在水下數月保持干燥，還能極大地抵御細菌和藤壺等海洋生物的粘附。相關研究結果發表在《自然-材料》（Nature Materials）雜志上。 研究人員創造了一種親氣鈦合金表面——即能吸引和排出空氣或氣體氣泡
油水分離用超疏水石墨烯泡沫材料問世
近日，中國科學院新疆理化技術研究所環境科學與技術研究室復合材料研究團隊科研人員通過調節材料表面粗糙度以及表面能，設計了具有超疏水特性的油水分離用石墨烯泡沫材料。相關研究結果發表在《膠體與界面科學雜志》上。 新型二維碳材料——石墨烯是構成其他石墨材料的基本單元，特別是由其為基本單元構成的三維結構
測量超疏水材料接觸角遇到的最大障礙
使用光學接觸角測量儀測量接觸角首先需要將液滴轉移到材料表面，但是由于材料的超疏水特性，液滴總是粘附在注射針的頂端，很難轉移到材料表面。如果過分增大液滴的體積，利用重量把液滴轉移下來，過大的液滴會增加準確測量接觸角的難度。有人不得不用手指輕彈注射針抖落液滴，這也不是規范的實驗操作。非接觸式注液是目
超疏水材料的接觸角測試：荷葉（lotus－leaf）
超疏水材料的接觸角測試過程，示例中采用了荷葉作為測試的樣品。超疏水材料的接觸角測試非常特殊，由于此時微小的重力均會對接觸角產生明顯影響，因而，此時只有Young-Laplace方程擬合法才能完成測試。通常的算法，如圓擬合、橢圓擬合均不符合要求，更談不上落后的量高、量角等方法。而在硬件方面的特殊要求是
什么是超疏水性？
超疏水性物質，如荷葉，具有極難被水沾濕的表面，其水在其表面的接觸角超過150°，滑動角小于20°。
仿生材料
由于超疏水材料，特別是表面改性后仿生材料(仿荷葉超疏水或仿壁虎鋼毛結構超親水材料)的接觸角的表征因結構的特殊性，測試起來特別困難。現有的理論通常基于Wenzel和Cassie模型。這些理論為我們的分析奠定了一定的基礎，而實際應用于本征接觸角的表征計算時難度相當大。有一些科研人員力圖通過分析表面粗糙度
油水分離用超疏水石墨烯泡沫材料研究獲進展
近日，太原重型機械集團自主研發的首臺海上5兆瓦風電機組在福建三峽集團福清興化灣樣機試驗風場成功并網發電。 據悉，該設備風輪直徑達153米，掃風面積比兩個半標準足球場還大，輪轂高度105米，采用獨立電動變槳等先進技術，一臺設備每小時可輸出5000度電，能滿足１萬戶家庭使用。
上海應物所在超疏水材料界面成像研究中取得進展
近日，中國科學院上海應用物理研究所與華南理工大學研究人員應用同步輻射X射線相襯成像技術對超疏水材料界面開展了研究，在天然和人工超疏水材料與水的界面上觀測到微米尺度的空氣層，并成功實現了“空氣墊”的直接成像，為揭示超疏水的機制提供了新的證據。該工作發表于自然出版社的《亞洲材料》雜志(NPG Asi
油水分離用超疏水石墨烯泡沫材料研究獲進展
新型二維碳材料-石墨烯是構成其它石墨材料的基本單元，特別是由其為基本單元構成的三維結構材料，具有豐富的孔道、較高的比表面積以及疏水親油的特點，使其具有了作為油水分離用吸附劑的基本特征。同時，穩定的、互通的孔道結構以及高的表面化學活性，有利于材料油水分離過程中循環使用性的提高，因此，三維石墨烯逐漸
油水分離用超疏水石墨烯泡沫材料研究獲進展
? 新型二維碳材料-石墨烯是構成其它石墨材料的基本單元，特別是由其為基本單元構成的三維結構材料，具有豐富的孔道、較高的比表面積以及疏水親油的特點，使其具有了作為油水分離用吸附劑的基本特征。同時，穩定的、互通的孔道結構以及高的表面化學活性，有利于材料油水分離過程中循環使用性的提高，因此，三維石墨烯逐漸
中國科大研制仿生超彈性碳材料取得新進展
近日，中國科學技術大學俞書宏院士團隊成功研制出一種兼具高度可壓縮性和可拉伸性的超彈性全碳多孔材料——“碳彈簧”，可以在-100℃到350℃的極端溫度環境中穩定地發揮作用。據悉，這種獨特優勢使其應用到外太空探測任務中成為可能。 該研究成果近日發表在材料領域知名期刊Advanced Materia
超疏水性的理論原理
氣體環繞的固體表面的液滴。接觸角θ，是由液體在三相（液體、固體、氣體）交點處的夾角。1805年，托馬斯·楊通過分析作用在由氣體環繞的固體表面的液滴的力而確定了接觸角θ。氣體環繞的固體表面的液滴，形成接觸角θ。如果液體與固體表面微結構的凹凸面直接接觸，則此液滴處于Wenzel狀態；而如果液體只是與微結
化學所在仿生材料研究領域取得新進展
仿生材料是指模仿自然界中各種生物體的特點或特性而開發的材料。對天然生物材料的結構、性能和生長機理的分析與復制，是當今材料科學研究的前沿課題。 在國家自然科學基金委、科技部、中國科學院的支持下，化學研究所高分子物理與化學實驗室的科研人員受貽貝和荷葉的啟發，將海洋附著生物的
化學所在仿生結構色材料研究中取得系列進展
傳統的顯色技術通常利用色素來顯色，然而色素具有化學性質不穩定、對環境不友好、容易褪色等缺點，導致其應用受到限制。相比于色素色，結構色是基于物質的周期性微納結構（例如光柵、光子晶體等）對光的調控實現的，具有化學性質穩定、環保、高分辨率等優點，在顯示、傳感和防偽等方面具有廣泛應用前景。特別是存在于自
蘭州化物所研發加固仿生自清潔硅基仿生材料
出淤泥而不染的荷葉，捕蟲高手豬籠草，科學家們研究仿生，利用自然界賦予的神奇功效為人類服務。然而，仿生“荷葉”和“豬籠草”卻有一顆“玻璃心”，一旦受到外界觸碰，“自清潔”功能也隨即消失。 “我們要做可以應用的硅基仿生自清潔材料。”中科院蘭州化學物理研究所甘肅省黏土礦物應用研究重點實驗室張俊平研究
給超疏水材料裝上“鎧甲”－中國科學家成果登上Nature封面！
為什么水蜘蛛可以在水上行走？為什么荷葉“出淤泥而不染”？為什么蝴蝶的翅膀不會被打濕？其實，這些都與動植物“身體”表面的超疏水性有關系。視覺中國供圖 受上述自然現象的啟發，人們逐漸掌握了制備超疏水材料以實現自清潔的“秘密”——其對水具有極好的排斥性，水滴在其表面無法鋪展而保持球狀且極易滾動，滾動
細胞化學基礎??疏水性
疏水性分子偏向于非極性，并因此較會溶解在中性和非極性溶液（如有機溶劑）。疏水性分子在水里通常會聚成一團，而水在疏水性溶液的表面時則會形成一個很大的接觸角而成水滴狀。
超疏水到超親水的可逆轉變
Reversible Super-hydrophobicity to Super-hydrophilicity Transition of Aligned ZnO Nanorod Films Wettability is a very important property governed by b
蘭州化物所仿生多相介質表面極端潤濕行為調控研究進展
潤濕性是生物體和材料表面的重要特性，引發學界關注。基于仿生表界面的特殊潤濕屬性，科研人員開發出較多具有超疏液性質的功能材料表面。但目前發展的超疏液材料表面僅能夠在單一的環境介質中表現其獨特的疏液性質，如鯊魚皮膚表面僅能夠在水下表現出超疏油性質；油滴在空氣中則會在干燥表面快速鋪展，失去防污功能。此
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超疏水性物質，如荷葉，具有極難被水沾濕的表面，其水在其表面的接觸角超過150°，滑動角小于20°。 理論 氣體環繞的固體表面的液滴。接觸角θ，是由液體在三相（液體、固體、氣體）交點處的夾角。 1805年，托馬斯·楊通過分析作用在由氣體環繞的固體表面的液滴的力而確定了接觸角θ。 氣體環繞的
超疏水性的研究和應用
許多在自然界中找到的超疏水性物質都遵循Cassie定律，而它在次微米尺度下可以和空氣組成雙相物質。蓮花效應便是基于此一原理而形成的。仿生學上，超疏水性物質的例子有利用納米科技中的nanopin膠片（nanopin film）。
超疏水性的研究和應用
許多在自然界中找到的超疏水性物質都遵循Cassie定律，而它在次微米尺度下可以和空氣組成雙相物質。蓮花效應便是基于此一原理而形成的。仿生學上，超疏水性物質的例子有利用納米科技中的nanopin膠片（nanopin film）。