快速机械修复表面润湿性及行为机理

项目名称： 快速机械修复表面润湿性及行为机理

项目编号： No.21303233

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 刘志鲁

作者单位： 中国科学院兰州化学物理研究所

项目金额： 25万元

中文摘要： 自然界中超疏表面的自修复功能为仿生超疏界面的研究提供了新的研究方向。虽然自修复超疏界面的研究成为热点，但是其修复原理基本依赖分子的热扩散运动，很难进行快速自修复。本项目旨在研究如何利用机械力作用，将受到损伤的超疏表面快速修复。拟将修复液体填充到超疏表面的空间结构中，利用修复液体的流动性和低表面能的性质，来快速修复表面的超疏性能，延长其使用寿命。拟构筑具有高比表面积的空间结构，在保证其超疏性能的同时，能够填充、吸附更多的修复液体。通过研究空间结构内表面对修复液体的吸附及释放能力，确立空间结构、内表面与修复液之间内在的关联。通过研究动态接触角的方法，考察机械力作用下空间结构的形变及修复液体的流体力学性能来研究修复机理。总结出机械力修复极端润湿表面的修复规律，为仿生超疏界面的设计制备提供新的思路和理论支持。

中文关键词： 特殊浸润性；自修复；机械力；聚多巴胺；纳米胶囊

英文摘要： Self-healing function of superamphiphobic surface exsiting in nature provides a new research direction for construction of biomimetic superamphiphobic surface. Though self-healing superamphiphobic surface gradually becomes the research focus，the self-healing process is slow since it relies on molecular thermal diffusion to the outmost surface. This proposal aims to study how to use the mechanical force to accelerate the healing speed for repairing the damaged surface. The repair liquid will fill with the interspace of the amphiphobic surface and be pushed to the surface to repair the superamphiphobicity due to their low surface energy and flowability, so the service life of superamphiphobic surfaces can be prolonged. Superamphiphobic surface with high specific surface area will be constructured for being filled with more repairing liquid. At the same time, it still maintains the superamphiphobicity. Internal relationships among the spatial structure interface and repairing liquid will be established via study the release of repair liquid to the spatial structure. By using the dynamic contact angle method, deformation of the elsatomer and hydrodynamic performance of repair liquid under the applied external force will be investigated to study the repair mechanism. The repair law of repaid mechanical repair wettabi

英文关键词： special wettability；self-healing；mechanical force；polydopamine；nanocapsule