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王京 |
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報(bào)告題目： 低空過(guò)冷環(huán)境的結(jié)冰機(jī)制及防除冰方法
個(gè)人簡(jiǎn)介： 上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院副教授，主要從事表界面材料的力學(xué)仿生制造?？蒲谐晒l(fā)表在Science、Nature Sustainability、Nature Communications(2)、Science Advance(4)等期刊，授權(quán)/申請(qǐng)專利24項(xiàng)，并成功將超低粘附一維液體涂層技術(shù)（6項(xiàng)專利）實(shí)現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化，涂層產(chǎn)品銷往全世界28個(gè)國(guó)家和地區(qū)，為節(jié)約水資源、降低碳排放提供了重要助力。主持國(guó)家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年（海外）項(xiàng)目和面上項(xiàng)目，ZB教育部聯(lián)合基金重點(diǎn)項(xiàng)目，上海交通大學(xué)“深藍(lán)計(jì)劃”項(xiàng)目等。
摘要： 低空過(guò)冷環(huán)境下的結(jié)冰（固相附著）是航空、能源等領(lǐng)域的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。受領(lǐng)航鯨皮膚啟發(fā)：具有分子級(jí)光滑的酶凝膠表面，可高效排斥多相污染物。本研究開(kāi)發(fā)了兼具固/液排斥能力的超低冰粘附仿生涂層。結(jié)冰機(jī)制仿真表明，低空低速環(huán)境下結(jié)冰翼緣包覆性強(qiáng)，對(duì)被動(dòng)除冰挑戰(zhàn)性高。通過(guò)調(diào)控界面能量和粘附性質(zhì)，涂層冰附著強(qiáng)度低于1kPa，比現(xiàn)有先進(jìn)防冰材料低至少兩個(gè)數(shù)量級(jí)。同時(shí)，為解決嚴(yán)苛環(huán)境下的機(jī)械耐久性問(wèn)題，提出創(chuàng)新防除冰策略：在堅(jiān)固聚合物基體中嵌入部分交聯(lián)的潤(rùn)滑鏈，成功制備了耐磨全疏聚氨酯涂層。該涂層耐磨性比當(dāng)前超滑表面高一個(gè)數(shù)量級(jí)，并通過(guò)融合經(jīng)典潤(rùn)濕與摩擦學(xué)模型，提出耐磨聚合物涂層新設(shè)計(jì)參數(shù)。該兼具超低冰附著與高耐磨性的涂層，為風(fēng)機(jī)葉片、換熱器等低空防冰應(yīng)用提供了有效解決方案。 |
