哈工大科学家开发出新型超级浮力材料

　　新华网华盛顿3月16日电（记者任海军）向自然界学习，是人类开展科学研究的重要方法之一。中国哈尔滨工业大学的研究人员在美国最新一期《应用材料与界面》月刊上报告说，他们根据水黾腿部特殊结构的“超疏水”性质，研制出新型超级浮力材料。

　　在自然界中，水黾等小昆虫可以在水面自由行走而不溺水，其原因在于水黾腿部特殊的微纳米结构。这种结构使水黾腿部周围被一层空气垫环绕，防止其腿部被水打湿，从而保证了水黾具有“水上飞”的能力。

　　水黾腿部这种不被水打湿的特性被称作“超疏水”性质。科学家一直想模拟水黾的这一特性来制造新型水上交通工具。从理论上讲，经超疏水处理的水上交通工具，其在水中的运行阻力将更小，速度也更快，但传统超疏水材料所产生的浮力有限且不能大规模实际应用。

　　哈尔滨工业大学应用化学系的潘钦敏博士等研究人员以多孔状铜网为基材，并将其制作成数艘邮票大小的“微型船”，然后通过硝酸银等溶液的浸泡处理，使船表面具备超疏水性。这种微型船不但可以在水面自由漂浮，且可承载超过自身最大排水量50％以上的重量，甚至在其重载水线以上的部分处于水面以下时也不会沉没。产生这些现象的原因在于船表面的超疏水结构可在船外表面形成“空气垫”，改变了船与水的接触状态，防止船体表面被水直接打湿。

　　另外，当这些微型船船体表面结构遭到破坏，如被尖锐物体划破时，可通过简单处理被修复。

　　潘钦敏博士在接受新华社记者采访时说，这些研究成果可望用于制造具有重要潜在应用前景的水上交通工具，如水上机器人、微型环境监测器等。由于超疏水结构能大幅度降低材料在水中甚至空气中的运动阻力，这些研究对设计高速水上和空中交通工具也具有一定的参考价值。