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 據(jù)報道，在北極開發(fā)、交通運輸、航空航天、電力通信等諸多領(lǐng)域，低溫環(huán)境下結(jié)冰給人類和社會帶來很大危害和安全隱患。現(xiàn)有的除冰技術(shù)一般采用直接加熱或者利用防凍液，這些方法存在能耗大，造價高，環(huán)境污染的問題。為了解決這一問題，開發(fā)具有超低冰黏附力的疏冰材料成為了緊迫的課題。

最近，挪威科技大學(xué)（NTNU）納米力學(xué)實驗室 Zhiliang Zhang 和Jianying He 教授團隊立足于提高超低冰黏附力疏冰材料的耐用性，從分子結(jié)構(gòu)設(shè)計出發(fā)，開發(fā)了一種具有互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的自愈合彈性材料，這是首次將材料自愈功能引入除冰領(lǐng)域，該文章發(fā)表在《ACS Appl.Mater.Interfaces》。

該材料由共價交聯(lián)的聚合物和金屬-配體配位鍵交聯(lián)的聚合物組成，其中動態(tài)配位鍵使得材料擁有自愈合能力，由于共價交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的存在，該材料還具有較好的抗蠕變性能。該材料的冰黏附力低至6.0 ± 0.9 kPa，相比于商業(yè)化的硅橡膠（Sylgard 184，冰黏附力169.6 ± 3.3 kPa）有顯著的降低。另外，由于材料具有自愈功能，其在經(jīng)歷50次結(jié)冰/除冰循環(huán)之后能保持超低冰黏附力（12.2 kPa），甚至經(jīng)歷刀切和自愈后仍能保持很低的冰黏附力。

圖1 具有互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的自愈合材料

圖2 該涂層的力學(xué)性能和照片。

圖3 該材料的自愈過程

圖4 該材料的疏冰性能測試

挪威科技大學(xué)，挪威全國最頂尖的工程學(xué)與工業(yè)技術(shù)的研究中心，頂尖的歐洲理工科大學(xué)，在歐洲享有極高的聲譽，為挪威及世界各地區(qū)培養(yǎng)了大批量的高素質(zhì)工程師，造船，石油，漁業(yè)，醫(yī)學(xué)，計算機技術(shù)及納米技術(shù)學(xué)科屬于世界頂尖，曾有五位校友獲得諾貝爾獎；挪威科技大學(xué)最早歷史可以追溯到1760年成立的特隆赫姆學(xué)會，該學(xué)會于1767年受到挪威皇室的認可，進而改名為挪威皇家科學(xué)與文學(xué)學(xué)會，1996年，挪威理工學(xué)院與特隆赫姆藝術(shù)科學(xué)學(xué)院、自然歷史和考古博物館合并，組成挪威科技大學(xué)，簡稱NTNU。 挪威科技大學(xué)也是歐洲卓越理工大學(xué)聯(lián)盟成員，同時和瑞典皇家理工學(xué)院，查爾姆斯理工大學(xué)，丹麥科技大學(xué)，芬蘭阿爾托大學(xué)組成北歐五校聯(lián)盟