Robust Anti-Icing Surfaces Based on Dual Functionality─Microstructurally-Induced Ice Shedding with Superimposed Nanostructurally-Enhanced Water Shedding

结冰 材料科学 粘附 复合材料 曲面(拓扑) 纳米技术 机械 气象学 几何学 物理 数学
作者
Michael J. Wood,Gregory Brock,Juliette Debray,Phillip Servio,Anne‐Marie Kietzig
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (41): 47310-47321 被引量:12
标识
DOI:10.1021/acsami.2c16972
摘要

Research into anti-icing surfaces often conflates the two separate problems of ice accumulation: water adhesion and ice adhesion. The body feathers of perpetually ice-free penguins are very good natural examples of anti-icing surfaces, which use two different mitigation strategies for the two disparate problems. Herein, we mimic the form of the feather's wire-like structure, which is decorated with superimposed nanogrooves by laser micromachining fine woven wire cloths. Post-processing techniques also allow us to isolate the role of surface chemistry by creating both hydrophilic and hydrophobic versions of the synthetic anti-icing surfaces. Our results show that water-shedding and ice-shedding characteristics are indeed derived from different physical functions of the hierarchical structure. The microstructure of the woven wire cloth leads to facile interfacial cracking and therefore extremely low ice adhesion strengths; the superimposed laser-induced periodic surface structures with hydrophobic surface chemistry lead to water shedding. Our work shows that by first taking a fracture mechanics approach to designing the ice-shedding function, a robust anti-icing surface can be engineered by separately designing the water-shedding functions.
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
华仔应助圣泽同学采纳,获得10
7秒前
wxnice发布了新的文献求助10
10秒前
jw完成签到,获得积分10
18秒前
小井盖完成签到 ,获得积分10
19秒前
三石SUN完成签到 ,获得积分10
20秒前
34秒前
黑咖啡完成签到,获得积分10
40秒前
圣泽同学发布了新的文献求助10
41秒前
D-L@rabbit完成签到 ,获得积分10
42秒前
hahaha完成签到,获得积分10
48秒前
zyb完成签到 ,获得积分10
49秒前
思绪摸摸头完成签到 ,获得积分10
58秒前
松鼠爱学习完成签到 ,获得积分10
1分钟前
冬去春来完成签到 ,获得积分10
1分钟前
萝卜猪完成签到,获得积分10
1分钟前
永不言弃完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
懒猫完成签到,获得积分10
1分钟前
冰冰宝发布了新的文献求助10
1分钟前
清秀的懿轩完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Kai完成签到,获得积分10
1分钟前
owoow完成签到 ,获得积分10
1分钟前
冰冰宝完成签到,获得积分10
1分钟前
碧蓝丹烟完成签到 ,获得积分10
1分钟前
noss发布了新的文献求助10
1分钟前
圣泽同学完成签到,获得积分10
1分钟前
九零后无心完成签到,获得积分10
1分钟前
古炮发布了新的文献求助50
1分钟前
mia完成签到,获得积分10
1分钟前
发嗲的慕蕊完成签到 ,获得积分10
2分钟前
行走的绅士完成签到,获得积分10
2分钟前
凶狠的盛男完成签到 ,获得积分10
2分钟前
jeffrey完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
小木发布了新的文献求助10
2分钟前
tonydymt完成签到 ,获得积分10
2分钟前
FashionBoy应助无奈的萍采纳,获得10
2分钟前
zokor完成签到 ,获得积分10
2分钟前
MADAO完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
Mixing the elements of mass customisation 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3779247
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3324813
关于积分的说明 10220009
捐赠科研通 3039964
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1668526
邀请新用户注册赠送积分活动 798714
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758503