Scalable and Rapid Manufacturing of Bioinspired Multilayer Nanocomposite Coatings with Synergistic Impact‐Resistance and Anti‐Corrosion

材料科学 纳米复合材料 复合材料 腐蚀 涂层 聚氨酯 涡轮机 灾难性故障 纳米技术 渗透(战争) 固化(化学) 涡轮叶片 纳米尺度 损伤容限 阳极 可伸缩电子设备 韧性 纳米颗粒 自愈 焊接 偏转(物理)
作者
Zhi‐Xiong Wen,Jiaming Zhong,Congze Pang,Jianqiao Hu,Hengxu Song,Wei Huang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:36 (31)
标识
DOI:10.1002/adfm.202522131
摘要

ABSTRACT Structural materials serving in extreme environments, such as offshore and desert, face persistent threats from impact damage and corrosion. While polyurethane (PU) coatings are widely used for protection (e.g., on wind turbine blades), their effectiveness is often limited by insufficient hardness, impact resistance, and long‐term corrosion performance. Inspired by the damage‐tolerant architectures of natural sponge and nacre, a bioinspired lamellar coating via alternating spray deposition and UV curing of rigid alumina/PU nanocomposite layers and soft polyurethane acrylate layers is developed. This approach enables conformal, large‐area application on complex geometries while featuring rapid preparation and overcoming scalability barriers. Compared to conventional PU coatings, the bioinspired film exhibits a 137% increase in flexural modulus, a 119% enhancement in penetration energy absorption, and a 17% reduction in penetration displacement under dynamic impact. Crucially, it maintains robust corrosion resistance post‐impact—microcracks are contained within individual layers, preventing catastrophic failure and electrolyte ingress, much like nacre's protective function in marine settings. Multiscale characterization and finite element analysis confirm that coordinated crack deflection and microcrack networks synergistically mitigate impact stress and preserve electrochemical barrier integrity. This spray‐based, UV‐cured platform offers a scalable route to multifunctional bioinspired coatings for demanding engineering applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
share完成签到 ,获得积分10
刚刚
kuku完成签到 ,获得积分10
1秒前
Yami完成签到,获得积分10
2秒前
meng完成签到,获得积分10
2秒前
Gicrosoft完成签到,获得积分10
3秒前
刘刘完成签到,获得积分10
4秒前
韩德胜完成签到 ,获得积分10
4秒前
angela完成签到,获得积分10
4秒前
三分之一星辰完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
树袋熊完成签到,获得积分10
6秒前
慕慕倾完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
大梅子清清淡淡完成签到,获得积分10
9秒前
djbj2022完成签到,获得积分10
9秒前
小熊熊完成签到,获得积分10
9秒前
llyy完成签到 ,获得积分10
10秒前
易槐完成签到 ,获得积分10
11秒前
风清扬应助柔弱绝施采纳,获得30
11秒前
彪行天下完成签到,获得积分10
11秒前
aa111发布了新的文献求助20
11秒前
健壮的冰岚完成签到,获得积分10
11秒前
瑞泽完成签到,获得积分10
11秒前
闪闪的乐蕊完成签到,获得积分10
13秒前
Lucas应助阿Q采纳,获得10
13秒前
Nniu完成签到,获得积分10
13秒前
ruby完成签到,获得积分10
14秒前
若曦完成签到,获得积分10
14秒前
蓝胖子发布了新的文献求助10
16秒前
sql完成签到,获得积分10
16秒前
HH应助重要的溪流采纳,获得10
16秒前
俭朴的世界完成签到 ,获得积分0
17秒前
曾祥完成签到,获得积分10
17秒前
今天不熬夜完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
Airy完成签到,获得积分0
18秒前
Bluebulu完成签到,获得积分10
20秒前
Ava应助aa111采纳,获得20
20秒前
qin完成签到,获得积分10
20秒前
Rainlistener完成签到,获得积分10
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
Research Methods for Applied Linguistics 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6404502
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8223687
关于积分的说明 17430446
捐赠科研通 5457106
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2883693
邀请新用户注册赠送积分活动 1859946
关于科研通互助平台的介绍 1701380