《仿生多微納米梯度界面的液滴動態傳輸聚集調控》是依託北京航空航天大學，由鄭詠梅擔任項目負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：仿生多微納米梯度界面的液滴動態傳輸聚集調控
- 依託單位：北京航空航天大學
- 項目負責人：鄭詠梅
- 項目類別：重點項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
以仿生界面材料為載體的液滴動態行為調控已成為智慧型化浸潤性研究熱點，在液滴驅動、微流傳輸、淡水採集等方面發揮重要作用。本項目基於生物表面（如昆蟲羽翅、蜘蛛絲、植物葉等）的液滴驅動與集水效應機制，擬突破現有表面/界面材料研究的局限性，以生物梯度特徵為設計主線，以通用高分子/功能高分子材料為主體，築造多層次微納米複合結構仿生界面材料，擬探究其可控制備的新技術與方法。從仿生角度出發，最佳化設計多梯度（化學組分/粗糙/幾何/曲率/階梯等）界面，發揮多梯度特徵的協同作用。探究界面各向異性粘滯特徵與多梯度協同的關係，實現微小尺度液滴快速回響、動態傳輸調控，突破小尺度驅動限定性。擬設計從一維到二維的仿生界面材料，探究多尺度梯度驅動液滴效應的機制。研究外場回響（如濕度、溫度、光等）梯度協同調控動態浸潤性、以及液滴方向傳輸、快速驅動和高效聚集等功能特性。建立新型的仿生多梯度界面材料與液滴動態、高效傳輸功能體系。
結題摘要
本項目圍繞生物界面（蜘蛛絲，仙人掌針刺，甲殼蟲羽翅，蝴蝶翅膀等）的微納米多層次梯度特徵的仿生設計為研究主線，以通用高分子/功能高分子材料或其複合材料為主體，通過交叉物理化學及納米技術方法，創造性地構築了從一維到二維的多層次微納米複合結構多梯度（化學組分/粗糙/幾何/曲率等）靜態/動態界面體系。通過構築靜態多梯度界面體系，探索了多梯度協同對液滴動態傳輸集聚的調控。通過構築外場回響（如濕度、磁場、溫度、光等）的動態梯度界面，探索了動/靜態多梯度協同作用液滴動態傳輸聚集的調控。其研究具有創新性及科學意義：（1）通過研究多梯度協同界面在高效液滴傳輸能力的調控，為新型界面體系在集水材料上的套用研究提供基礎；（2）通過研究微納米結構的梯度效應在低溫狀態下的液滴動態聚集行為，為多結構梯度界面在防覆冰材料上的套用研究提供價值的參考；（3）通過研究多梯度界面對液滴驅動的調控，為設計梯度界面在液滴高效傳輸特性的調控提供基礎。上述研究結果，發表SCI論文47篇，撰寫英文專著1部，授權專利9項。受邀學術報告10次以上。2016年度獲得了國際仿生工程學會突出貢獻個人獎以及國際先進材料學會傑出貢獻個人獎牌。培養博士生7人，碩士生13人。優秀博士生1人，優秀碩士生2人。項目組成員晉升副教授2人。2016年被中國複合材料學會推薦參加中國科協主辦的軍民融合科技創新展1次。法國電力集團國際合作協定1項。
