基础院崔家喜教授和邓旭教授团队在国际著名期刊《先进材料》发表论文

文:基础与前沿研究院 图:基础与前沿研究院 / 来源:基础与前沿研究院 / 2018-06-13 / 点击量:2942

  近日,我校基础与前沿研究院崔家喜教授和邓旭教授团队在国际著名期刊《Advanced Materials 》(先进材料)上发表题为“Earthworm-inspired rough polymer coatings with self-replenishing lubrication for adaptive friction-reduction and anti-fouling surfaces”的论文。电子科技大学基础与前沿研究院博士后赵怀霞为论文第一作者,崔家喜教授和邓旭教授为论文通讯作者,基础与前沿研究院为第一作者单位。《Advanced Materials》是材料与化学领域顶级国际学术期刊,2017年影响因子为19.79。

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  a)凝胶薄膜合成策略和刺激响应释放的示意图。b)不同时间形成的凝胶膜的俯视图。 c)局部施压的情况下新鲜水洗样品的油释放行为。 b)和c)中的膜的厚度约为400μm。

  该论文基于前期工作发展了一类具有自调制分泌性能的凝胶材料(Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 10681;Nat. Mater. 2015, 14, 790)。这类材料能把硅油润滑剂包裹在uPDMS超分子聚合物基质(脲和聚二甲基硅氧烷的共聚物制)中,并在表面硅油润滑剂损耗后,自动放出硅油。研究人员通过简单高效的Breath Figure的方法,在这类材料的表面上制备具有一定尺寸的微观结构,从而制备了仿蚯蚓自润滑涂层。简单来说,研究人员首先制备了含uPDMS和硅油的THF溶液,并把溶液涂在基底上。在高湿度环境中,溶剂THF的蒸发会诱导空气中水气在聚合物浓溶液表面上冷凝。随着制备过程的进一步进行,这些冷凝水滴会进一步蒸发,留下具有一定尺寸的表面微观结构。由于uPDMS超分子聚合物凝胶是通过动态可逆性的氢键交联形成,在受到外界机械力的干扰时其交联平衡会发生快速移动,从而实现存储液体的响应性快速释放。这些释放的润滑剂会被表面微观结构所固定,形成一层比较厚的润滑层,这一过程非常类似于蚯蚓的润滑层形成,也可以实现材料的自清洁和自润滑。当材料体表的这层液体在外界影响下有所损失的情况下,在外界机械力的刺激下又可以随时生成,从而实现材料的可持续的使用。论文中这种受蚯蚓启发的润滑机制对于在固体环境中使用的减摩、抗磨和自清洁涂层材料的设计和发展具有一定推动作用。

  崔家喜教授是第十一批国家“千人计划”青年项目入选者,主要研究方向包括动态软材料、响应性高分子、仿生材料、高性能水凝胶、生物材料等领域。先后在Nature Materials, JACS,Angewandte Chemie International Edition, Advanced Materials等国际著名期刊发表多篇文章。

  邓旭教授是第十一批国家“千人计划”青年项目入选者,德国马普学会中德伙伴小组负责人,主要研究方向包括胶体与界面机理探索、界面材料设计和开发、固液界面设计。在Science, PNAS, Nature communication, Physical review letter,Angewandte Chemie, Advanced Materials等国际著名期刊发表文章30余篇,被引用2000余次,单篇文章引用超过950次。作为主要发明人获得欧洲发明专利3项,美国专利2项。


  相关链接:

  论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.201802141

  崔家喜教授:

  http://www.iffs.uestc.edu.cn/iffs_zh/index.php/article/index/id/88/cid/27.html

  邓旭教授课题组:

  http://www.ccsi.uestc.edu.cn/


编辑:林坤  / 审核:罗莎  / 发布者:陈伟