超疏水材料表面水滴运动方式被破解

水滴在超疏水表面被弹开的瞬间。

  “在高度防水的超疏水材料表面，水滴会在压力的作用下，像玩蹦床一样快速自发弹走。”日前，瑞士科学家借助高速成像技术，破解了水滴在超疏水材料表面的运动方式。该研究有望在航空、汽车制造以及生物医学等领域获得应用，让不结冰的机翼、不沾灰的汽车以及不凝露的玻璃成为现实。相关论文发表在最新一期的《自然》杂志上。
  自然界一直就存在从物体表面自发地除去冷凝物质的技术，人类开发的不少新材料也借鉴了这些理念，但对其背后的机制，人们一直以来并不是特别清楚。
  瑞士苏黎世联邦理工学院的迪莫斯·普莱卡寇斯和他的研究团队，通过高速成像技术来研究水滴在超疏水材料表面停留和运动的模式，终于成功破解了这一难题。他们发现，在完全刚性的超疏水材料表面，水滴会漂浮起来，从而实现自我清除，整个过程就像体操运动员从蹦床上跳起来一样。研究人员表示，这种现象来自水滴的快速汽化，由于水汽的流向受到水滴表面张力和表面纹理的限制，这使液滴下方积累了比周围空气更高的压力，在这些压力的作用下，水滴会快速弹走。
  非但如此，普莱卡寇斯团队证明，这种去除液滴的现象甚至可以自动去除材料表面结成的冰，在水结成冰的那一刻就让冰离开表面，冰下的压力有时甚至会直接将其推走。
  研究人员称，通过对这一现象及其背后机理的研究，未来将有望开发出不会结冰的机翼，不落灰不沾土的建筑、车辆或太阳能电池。此外，该技术还可用于提高机械部件的防腐和耐久性能。

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