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挪威科技大学研究人员研发出自愈合超低黏附力疏冰材料

文章来源：未知更新时间：2018-03-30 09:05:51

据报道，在北极开发、交通运输、航空航天、电力通信等诸多领域，低温环境下结冰给人类和社会带来很大危害和安全隐患。现有的除冰技术一般采用直接加热或者利用防冻液，这些方法存在能耗大，造价高，环境污染的问题。为了解决这一问题，开发具有超低冰黏附力的疏冰材料成为了紧迫的课题。

最近，挪威科技大学（NTNU）纳米力学实验室 Zhiliang Zhang 和Jianying He 教授团队立足于提高超低冰黏附力疏冰材料的耐用性，从分子结构设计出发，开发了一种具有互穿聚合物网络结构的自愈合弹性材料，这是首次将材料自愈功能引入除冰领域，该文章发表在《ACS Appl.Mater.Interfaces》。

该材料由共价交联的聚合物和金属-配体配位键交联的聚合物组成，其中动态配位键使得材料拥有自愈合能力，由于共价交联网络的存在，该材料还具有较好的抗蠕变性能。该材料的冰黏附力低至6.0 ± 0.9 kPa，相比于商业化的硅橡胶（Sylgard 184，冰黏附力169.6 ± 3.3 kPa）有显著的降低。另外，由于材料具有自愈功能，其在经历50次结冰/除冰循环之后能保持超低冰黏附力（12.2 kPa），甚至经历刀切和自愈后仍能保持很低的冰黏附力。

图1 具有互穿聚合物网络结构的自愈合材料

图2 该涂层的力学性能和照片。

图3 该材料的自愈过程

图4 该材料的疏冰性能测试

挪威科技大学，挪威全国最顶尖的工程学与工业技术的研究中心，顶尖的欧洲理工科大学，在欧洲享有极高的声誉，为挪威及世界各地区培养了大批量的高素质工程师，造船，石油，渔业，医学，计算机技术及纳米技术学科属于世界顶尖，曾有五位校友获得诺贝尔奖；挪威科技大学最早历史可以追溯到1760年成立的特隆赫姆学会，该学会于1767年受到挪威皇室的认可，进而改名为挪威皇家科学与文学学会，1996年，挪威理工学院与特隆赫姆艺术科学学院、自然历史和考古博物馆合并，组成挪威科技大学，简称NTNU。挪威科技大学也是欧洲卓越理工大学联盟成员，同时和瑞典皇家理工学院，查尔姆斯理工大学，丹麦科技大学，芬兰阿尔托大学组成北欧五校联盟

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