仿生蜘蛛丝微纳米复合材料的集水性能

作     者：李昶 倪中石 LI Chang;NI Zhongshi

作者机构：英国帝国理工学院机械工程系伦敦SW72AZ 美国马萨诸塞大学阿默斯特分校工程系阿默斯特MA 01002 

出 版 物：《复合材料学报》 (Acta Materiae Compositae Sinica)

年 卷 期：2022年第39卷第6期

页      面：2515-2526页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家留学基金管理委员会(202008060076)。 

主　　题：仿生 蜘蛛丝 微纳米复合材料 雾水收集 液滴传输 浸润性 

摘      要：水是自然界大多数生物生存的必要条件,而动植物界存在着诸多奇妙的浸润现象。仿生微纳米复合材料浸润性相关研究是近年来国内外发展迅速的前沿热点,涉及跨领域、交叉领域。本文对仿生工程领域拥有集水性能的类蜘蛛丝微纳米复合材料的研究进展进行了评述,简要分析了材料的微纳米复合结构及其控制浸润性/液滴行为的机制,总结了类蜘蛛丝微纳米复合材料及集成蜘蛛网的制备技术发展(包括提拉法、静电纺丝法、微流体技术、三维编织技术、3D打印技术等),展示了不同微纳米复合材料及相应集水性能。本文重点分析并对比了仿生蜘蛛丝微纳米复合材料的仿生结构设计、材料制备技术、集水性能等,并展望了拥有集水性能的微纳米复合材料在微流体芯片、天气预报、海水淡化、药物缓释、微反应器、能量储运与转换等多领域的进一步新兴、多功能化应用。