science >> Wetenschap >  >> Chemie

Met vloeistof doordrenkt glad oppervlak presteert beter dan superhydrofoob oppervlak wat betreft langdurige corrosiebestendigheid

Grafisch abstract. Krediet:DOI:10.1021/acs.langmuir.1c01684

De intrinsieke hydrofiliciteit, vloeibare hechting, oppervlakteverontreiniging, corrosie aanval, en ijs over verschijnselen van metallische materialen beperken hun brede toepassingen aanzienlijk.

Gezien de unieke fasecontacten aan het grensvlak en de waterafstotende eigenschappen, Op lotusblad geïnspireerd superhydrofoob oppervlak en op Pitcher plant geïnspireerd, met vloeistof doordrenkt glad oppervlak zijn veelbelovende kandidaten voor multifunctionele toepassingen. Maar welke van de twee oppervlakken beter presteert, blijft onduidelijk.

Onlangs, Universitair hoofddocent Zhang Binbin van het onderzoeksteam onder leiding van prof. Duan Jizhou van het Instituut voor Oceanologie van de Chinese Academie van Wetenschappen (IOCAS) vergeleek systematisch de superhydrofobe en met vloeistof doordrenkte gladde oppervlakken met speciale bevochtigbaarheid.

Deze studie is gepubliceerd in Langmuir op 7 sept.

De onderzoekers bereidden superhydrofobe en met smeermiddel doordrenkte ultragladde oppervlakken voor door middel van chemisch etsen, molecuul enten met lage oppervlakte-energie, en smeerolie-infusie. Vervolgens vergeleken ze de bevochtigbaarheid van het oppervlak, zelfreinigend, anti-ijsvorming, anticorrosief gedrag, en mechanische duurzaamheid om de functionele verschillen en mechanismen te bestuderen.

Ze ontdekten dat zowel superhydrofobe als met smeermiddel doordrenkte ultragladde oppervlakken een duidelijk zelfreinigend vermogen vertoonden, ijs over vertragingseffect, duidelijke afname van de ijsadhesiesterkte en duidelijke toename van de weerstand tegen ladingsoverdracht.

'"Met name, gezien het bestaan ​​van een stabiele, zonder gebreken, en inerte, met smeermiddel doordrenkte laag, de met smeermiddel doordrenkte ultragladde oppervlakken hebben een superieure mechanische robuustheid tegen slijtage/schade door krassen op het mes en een betere corrosiebestendigheid op lange termijn, ' zei Zhang.