受多种生物材料启发的多功能金属泡沫材料

向自然学习是创新思想的源泉,是创造新材料和新器件的重要途径。自然界中的动物和植物经过长期进化,使它们能够适应环境变化,从而得到生存和发展,其结构与功能已达到近乎完美。受生物启发,仿生设计合成新材料、构筑新器件是近年来迅速崛起和飞速发展的研究领域。

人类社会的进步是以材料的发展为基础。功能单一的传统材料已远远不能满足社会的需求。设计合成多功能集成材料是目前交叉学科领域的重要研究内容之一。受生物启发,国内外在仿生多功能材料领域已展开了深入研究,并取得了系列重要研究成果。

通过糅合荷叶(自清洁)、水黾腿(稳定的超疏水)、鸟骨(多孔结构)等多种生物材料特性,最近北京航空航天大学研究人员与中国科学院化学研究所、中国石油勘探开发研究院、澳大利亚卧龙岗大学等国内外科研院所合作,仿生制备了具有超疏水、超亲油、超浮力、自清洁、抗腐蚀等特性的多功能金属泡沫材料。基于材料的超浸润特性,构筑了油水分离器件,显示出良好的油水分离特性。糅合多种生物材料特性的设计理念为构筑新型多功能集成材料与器件提供了新方法和新途径,必将进一步推动仿生材料在实际生产和生活中的应用。

相关工作得到国家自然科学基金委、科技部、教育部和北京航空航天大学的支持。