今日，在首屆川渝科技學術(shù)大會暨四川科技學術(shù)大會主題報告會上，首屆川渝科技學術(shù)大會優(yōu)秀論文一等獎獲獎作者代表、電子科技大學教授鄧旭作了題為“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術(shù)大會優(yōu)秀論文一等獎。

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，這些都與動植物“身體”表面的超疏水性有關(guān)系。報告中，鄧旭介紹，通過給超疏水表面“穿上”具有優(yōu)良機械穩(wěn)定性微結(jié)構(gòu)“鎧甲”的方式，可解決超疏水表面機械穩(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角。但由于接觸面積的降低，必然導致微/納結(jié)構(gòu)承受更高的局部壓強，從而更易磨損，這就意味著超疏水性和機械穩(wěn)定性在提高一種性能時必然導致另一種性能下降。該論文基于全新思路，首次通過去耦合機制將超疏水性和機械穩(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)合浸潤性理論和機械力學原理分析得出微結(jié)構(gòu)設計原則，利用光刻、冷/熱壓等微細加工技術(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合構(gòu)建出具有優(yōu)良機械穩(wěn)定性的鎧甲化超疏水表面。

鄧旭說，該工作在集成高強度機械穩(wěn)定性、耐化學腐蝕和熱降解、抗高速射流沖擊和抗冷凝失效等綜合性能的同時，還實現(xiàn)了玻璃鎧甲化表面的高透光率，為該表面應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。將該表面應用于太陽能電池蓋板，實現(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?；诓Ａаb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力成本。該論文創(chuàng)新的設計思路和通用的制造策略展示了鎧甲化超疏表面非凡的應用潛力，必將進一步推動超疏水表面進入廣泛的實際應用。

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