化工学院研发出新型超级浮力材料

    这项研究成果可望用于制造具有重要潜在应用前景的水上交通工具，如水上机器人、微型环境监测器等。由于超疏水结构能大幅度降低材料在水中甚至空气中的运动阻力，这些研究对设计高速水上、水下和空中交通工具也具有重要的参考价值。如果这项技术成功应用于水上、水下、天上交通工具，可以有效提高交通工具的速度，节省能源。

    在自然界中，水黾等小昆虫可以在水面自由行走而不溺水，其原因在于水黾腿部特殊的结构，即被称为微纳米结构。这种结构使水黾腿部周围被一层空气垫环绕，防止其腿部被水打湿，从而保证了水黾具有“水上飞”的能力。水黾腿部这种不被水打湿的特性被称作“超疏水”性质。向自然界学习，是人类开展科学研究的重要方法之一。科学家一直想模拟水黾的这一特性来制造新型水上交通工具，增加浮力，减少阻力。从理论上讲，经超疏水处理的水上交通工具，其在水中运行时阻力将更小，速度也更快，但传统超疏水材料所产生的浮力有限且不能大规模实际应用。而新型超级浮力材料在此方面获得了进展，使其实际应用变成了可能。

    化工学院研究人员采用多孔状铜网作为基材，并将其制作成数艘邮票大小的“微型船”，然后通过硝酸银等溶液的浸泡处理，使船表面具备超疏水性。这种微型船不但可以在水面自由漂浮，且可承载超过自身最大排水量５０％以上的重量，甚至当“船”的“上弦”处于水面以下时也不会沉没。产生这些现象的原因在于船表面的超疏水结构可在船外表面形成“空气垫”，改变了船与水的接触状态，防止船体表面被水直接打湿。另外，当这些微型船船体表面结构遭到破坏，如被尖锐物体划破时，可通过简单处理被修复。

 
    据悉，2006年，潘钦敏就已经着手准备该方面的研究。此前，他在国际杂志上发表了多篇此类文章，并获得了《在金属铜表面构筑超疏水结构的方法》发明专利，为超疏水材料研究提供基础。