自修复仿生超滑表面的设计与润滑性能研究

  • 以猪笼草为代表的超滑表面利用微纳米结构的毛细作用,将润滑液锁定在微纳米结构孔隙中形成一层动态油膜,从而大幅降低了表面对液体或固体的滑动阻力。然而,超滑表面因润滑液挥发带来的性能退化,微纳米结构以及润滑液的物理、化学性质如何影响表面的润滑与黏附性能仍不清楚,这些问题制约了超滑表面的进一步应用。本项目将发展长效自修复超滑表面,拟利用激光微加工、化学刻蚀以及阳极氧化的方法在金属工程材料以及聚合物表面构筑出微纳米结构,将润滑液灌注在表面修饰的微纳米结构中制得超滑表面。研究不同性质的润滑液在不同微纳米结构表面的润湿与黏附行为;探索超滑表面对不同液体的粘滞阻力;揭示不同润滑液灌注超滑表面的润滑性能以及润滑失效的内在规律,最终获得低黏附长效超滑表面的通用设计准则,研究成果将为长效自修复超滑表面的设计制备与应用提供一定的科学借鉴和实际指导。