今日，在首屆川渝科技學(xué)術(shù)大會暨四川科技學(xué)術(shù)大會主題報(bào)告會上，首屆川渝科技學(xué)術(shù)大會優(yōu)秀論文一等獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)作者代表、電子科技大學(xué)教授鄧旭作了題為“固/液界面功能材料穩(wěn)定性研究”的主題報(bào)告。

記者了解到，王德輝、鄧旭的研究成果《Design of robust superhydrophobic surfaces》獲得首屆川渝科技學(xué)術(shù)大會優(yōu)秀論文一等獎(jiǎng)。

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(shí)，這些都與動(dòng)植物“身體”表面的超疏水性有關(guān)系。報(bào)告中，鄧旭介紹，通過給超疏水表面“穿上”具有優(yōu)良機(jī)械穩(wěn)定性微結(jié)構(gòu)“鎧甲”的方式，可解決超疏水表面機(jī)械穩(wěn)定性不足的關(guān)鍵問題。

鄧旭介紹，通常，減少固-液接觸是增強(qiáng)表面超疏水性的常用手段，根據(jù)Cassie-Baxter方程，固-液接觸面積的減小，有利于提高表觀接觸角和降低滾動(dòng)角。但由于接觸面積的降低，必然導(dǎo)致微/納結(jié)構(gòu)承受更高的局部壓強(qiáng)，從而更易磨損，這就意味著超疏水性和機(jī)械穩(wěn)定性在提高一種性能時(shí)必然導(dǎo)致另一種性能下降。該論文基于全新思路，首次通過去耦合機(jī)制將超疏水性和機(jī)械穩(wěn)定性拆分至兩種不同的結(jié)構(gòu)尺度，并提出微結(jié)構(gòu)“鎧甲”保護(hù)超疏水納米材料免遭摩擦磨損的概念。結(jié)合浸潤性理論和機(jī)械力學(xué)原理分析得出微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則，利用光刻、冷/熱壓等微細(xì)加工技術(shù)將裝甲結(jié)構(gòu)制備于硅片、陶瓷、金屬、玻璃等普適性基材表面，與超疏水納米材料復(fù)合構(gòu)建出具有優(yōu)良機(jī)械穩(wěn)定性的鎧甲化超疏水表面。

鄧旭說，該工作在集成高強(qiáng)度機(jī)械穩(wěn)定性、耐化學(xué)腐蝕和熱降解、抗高速射流沖擊和抗冷凝失效等綜合性能的同時(shí)，還實(shí)現(xiàn)了玻璃鎧甲化表面的高透光率，為該表面應(yīng)用于自清潔車用玻璃、太陽能電池蓋板、建筑玻璃幕墻創(chuàng)造了必要條件。將該表面應(yīng)用于太陽能電池蓋板，實(shí)現(xiàn)了表面依靠冷凝液滴清除塵埃顆粒的自清潔方式，為少雨地區(qū)，提供自清潔太陽能電池的解決方案。基于玻璃裝甲化表面的自清潔技術(shù)可巧妙地利用雨或霧滴消除粉塵、鳥類糞便等污染，長期維持太陽能電池高效的能量轉(zhuǎn)換，并節(jié)省傳統(tǒng)清潔過程中必需的淡水資源和勞動(dòng)力成本。該論文創(chuàng)新的設(shè)計(jì)思路和通用的制造策略展示了鎧甲化超疏表面非凡的應(yīng)用潛力，必將進(jìn)一步推動(dòng)超疏水表面進(jìn)入廣泛的實(shí)際應(yīng)用。

專家名片：鄧旭，電子科技大學(xué)基礎(chǔ)與前沿研究院教授，主要研究領(lǐng)域?yàn)椴牧媳砻婵茖W(xué)、物理化學(xué)、仿生工程等。2020年6月3日，Nature刊發(fā)了鄧旭教授團(tuán)隊(duì)最新研究成果“Design of robust superhydrophobic surfaces”，并被選為當(dāng)期封面。鄧旭作為主要發(fā)明人獲得歐洲發(fā)明專利3項(xiàng)，美國發(fā)明專利2項(xiàng)，中國發(fā)明專利5項(xiàng)。鄧旭榮獲國家青年人才、四川省學(xué)科技術(shù)帶頭人（2019）、國際仿生學(xué)會青年委員（2019）、中國化學(xué)會仿生材料化學(xué)委員會委員（2019）、中國十大科技新銳人物（2019），中國化學(xué)會首屆菁青化學(xué)新銳獎(jiǎng)（2019）。