水滴在超疏水表面被彈開(kāi)的瞬間。

    “在高度防水的超疏水材料表面，水滴會(huì)在壓力的作用下，像玩蹦床一樣快速自發(fā)彈走。”日前，瑞士科學(xué)家借助高速成像技術(shù)，破解了水滴在超疏水材料表面的運(yùn)動(dòng)方式。該研究有望在航空、汽車(chē)制造以及生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域獲得應(yīng)用，讓不結(jié)冰的機(jī)翼、不沾灰的汽車(chē)以及不凝露的玻璃成為現(xiàn)實(shí)。相關(guān)論文發(fā)表在最新一期的《自然》雜志上。

    自然界一直就存在從物體表面自發(fā)地除去冷凝物質(zhì)的技術(shù)，人類開(kāi)發(fā)的不少新材料也借鑒了這些理念，但對(duì)其背后的機(jī)制，人們一直以來(lái)并不是特別清楚。

    瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的迪莫斯·普萊卡寇斯和他的研究團(tuán)隊(duì)，通過(guò)高速成像技術(shù)來(lái)研究水滴在超疏水材料表面停留和運(yùn)動(dòng)的模式，終于成功破解了這一難題。他們發(fā)現(xiàn)，在完全剛性的超疏水材料表面，水滴會(huì)漂浮起來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)自我清除，整個(gè)過(guò)程就像體操運(yùn)動(dòng)員從蹦床上跳起來(lái)一樣。研究人員表示，這種現(xiàn)象來(lái)自水滴的快速汽化，由于水汽的流向受到水滴表面張力和表面紋理的限制，這使液滴下方積累了比周?chē)諝飧叩膲毫Γ谶@些壓力的作用下，水滴會(huì)快速?gòu)椬摺?/p>

    非但如此，普萊卡寇斯團(tuán)隊(duì)證明，這種去除液滴的現(xiàn)象甚至可以自動(dòng)去除材料表面結(jié)成的冰，在水結(jié)成冰的那一刻就讓冰離開(kāi)表面，冰下的壓力有時(shí)甚至?xí)苯訉⑵渫谱摺?/p>

    研究人員稱，通過(guò)對(duì)這一現(xiàn)象及其背后機(jī)理的研究，未來(lái)將有望開(kāi)發(fā)出不會(huì)結(jié)冰的機(jī)翼，不落灰不沾土的建筑、車(chē)輛或太陽(yáng)能電池。此外，該技術(shù)還可用于提高機(jī)械部件的防腐和耐久性能。