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開發(fā)出新型超級浮力材料
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向自然界學(xué)習(xí)，是人類開展科學(xué)研究的重要方法之一。中國哈爾濱工業(yè)大學(xué)的研究人員在美國最新一期《應(yīng)用材料與界面》（Applied Materials & Interfaces）月刊上報(bào)告說，他們根據(jù)水黽腿部特殊結(jié)構(gòu)的“超疏水”性質(zhì)，研制出新型超級浮力材料。 在自然界中，水黽等小昆蟲可以在水面自由行走而不溺水，其原因在于水黽腿部特殊的微納米結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)使水黽腿部周圍被一層空氣墊環(huán)繞，防止其腿部被水打濕，從而保證了水黽具有“水上飛”的能力。 水黽腿部這種不被水打濕的特性被稱作“超疏水”性質(zhì)�？茖W(xué)家一直想模擬水黽的這一特性來制造新型水上交通工具。從理論上講，經(jīng)超疏水處理的水上交通工具，其在水中的運(yùn)行阻力將更小，速度也更快，但傳統(tǒng)超疏水材料所產(chǎn)生的浮力有限且不能大規(guī)模實(shí)際應(yīng)用。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)應(yīng)用化學(xué)系的潘欽敏博士等研究人員以多孔狀銅網(wǎng)為基材，并將其制作成數(shù)艘郵票大小的“微型船”，然后通過硝酸銀等溶液的浸泡處理，使船表面具備超疏水性。這種微型船不但可以在水面自由漂浮，且可承載超過自身最大排水量50%以上的重量，甚至在其重載水線以上的部分處于水面以下時也不會沉沒。產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因在于船表面的超疏水結(jié)構(gòu)可在船外表面形成“空氣墊”，改變了船與水的接觸狀態(tài)，防止船體表面被水直接打濕。 另外，當(dāng)這些微型船船體表面結(jié)構(gòu)遭到破壞，如被尖銳物體劃破時，可通過簡單處理被修復(fù)。 潘欽敏博士在接受新華社記者采訪時說，這些研究成果可望用于制造具有重要潛在應(yīng)用前景的水上交通工具，如水上機(jī)器人、微型環(huán)境監(jiān)測器等。由于超疏水結(jié)構(gòu)能大幅度降低材料在水中甚至空氣中的運(yùn)動阻力，這些研究對設(shè)計(jì)高速水上和空中交通工具也具有一定的參考價(jià)值。（來源：新華網(wǎng) 任海軍） （《應(yīng)用材料與界面》（Applied Materials & Interfaces），1 (2), pp 420–423，Qinmin Pan，Min Wang） |
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