仿水黾水上高负载低黏滞超疏水纳米结构材料研究

本项目拟从微观结构层次的角度出发、结合理论和实验的研究来阐释水黾如何利用刚毛特殊形态和微纳结构来确保其截然不同的静态和动态行走所必须的超疏水低黏滞性能与水上高负载能力之间的内在联系。通过揭示自然奥秘，从中获得发展先进功能材料和解决工程技术难题的创新灵感，进而设计和优化表面结构来控制材料宏观特异性能，是本项目立题研究的指导思想。申请者拟利用文献报道的电化学沉积、溶液浸泡、模板和自组装相结合等多种途径来制备单一尺度微/纳米纤维（棒或管）和多尺度针状纤维，积极探索新的合成方法和原理来设计和仿生制备多尺度针状纤维阵列结构、倾斜取向和表面纳米沟槽结构的构造，详细研究这些超疏水微结构与水的相互作用和规律，发展解决超疏水稳定性难题的新的结构模型和策略，优化各种结构参数和实验合成参数，研制出几种具有超疏水低黏滞水上高负载力的纳米结构材料，为新型水上微型机器的设计和开发提供新材料和技术支撑。