浙江大学徐凯臣研究员及其同事提出了一种受壁虎启发的分层且通用的策略,该策略基于混合激光直写技术,包含用于表面保护的铠装框架结构以及用于机械互锁的铆钉锚结构。这种双尺度配置使功能涂层与目标之间具有更强的粘附力,在先进设备的界面以及恶劣场景下具有很好的应用前景。研究成果以“Bio-Inspired Hybrid Laser Direct Writing of Interfacial Adhesion for Universal Functional Coatings”为题发表在Advanced Functional Materials期刊上。
壁虎以其出色的攀爬能力而闻名,其脚部的微观结构使其能够在各种表面牢牢吸附。受此启发,研究人员设计出了一种分层结构策略。这种策略包含两个关键部分,一是铠装框架结构,用于对表面进行保护,就像给涂层穿上了一层坚固的 “铠甲”,使其免受外界环境的侵蚀和破坏;二是铆钉锚结构,用于实现机械互锁,就像在涂层与目标表面之间打入了无数个 “铆钉”,极大地增强了两者之间的连接紧密性。
这种独特的双尺度配置,使功能涂层与目标之间的粘附力得到了显著提升。在先进设备的接口处,以及面临恶劣环境场景时,该技术展现出了巨大的应用潜力。例如,在航空航天领域,设备需要在高温、高压、强振动等复杂环境下稳定运行,这种增强粘附力的涂层技术可以确保关键部件的涂层不脱落,从而保障设备的正常运行;在海洋工程中,设备长期受到海水的腐蚀和冲刷,该技术同样可以为设备提供可靠的防护涂层,延长其使用寿命。
这一研究成果有望推动功能涂层技术在更多领域的广泛应用,为相关产业的发展带来新的机遇和变革。
论文信息: Z. Cai, C. Miao, C. Zhang, H. Luo, J. Wu, T. Zhao, H. Yang, L. Fan, G. Yang, X. Ouyang, H. Yang, J. Yao, K. Xu*, "Bio-Inspired Hybrid Laser Direct Writing of Interfacial Adhesion for Universal Functional Coatings" Advanced Functional Materials, 34 (49), 2408354 (2024).
来源:个体防护装备