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南极，一个严寒的地方，企鹅的翅膀却为啥不结冰？北航等单位的研究人员在洪堡企鹅（Humboldt penguin）羽毛中发现了一种可以防止其结冰的微观结构，有助于研制出不结冰的材料，相关成果2016年2月发表于J. Phys. Chem C。
企鹅：图片来自百度百科
研究人员通过电子扫描显微镜观察了企鹅的羽毛，发现其中布满了直径约3微米，间距约20微米的细小钩状微结构。这些倒钩表面还有细小的皱纹，深度约100纳米。
洪氏环企鹅羽毛的微观结构，图b2为羽小枝上的钩状结构，b3和c2分别是钩状结构以及羽小支本身表面的纳米结构。
通过实验对比发现，这种表面疏水性强，水珠很难吸附到羽毛表面，而且与冰的粘附作用弱，因此企鹅的翅膀表面不易结冰。
过冷水在羽毛上的吸附过程。（a-f）无钩状结构；（a'-f'）钩状结构
研究人员还提出了洪氏环企鹅羽毛疏水性和抗冻性的模型。
洪氏环企鹅羽毛疏水性和抗冻性的模型
受到这种微结构的启发，研究人员研发了防结冰的叠层纳米纤维薄膜，该薄膜由聚酰亚胺（Polyimide）纳米纤维电纺而成，有助于研制出不结冰的材料。
纳米纤维薄膜
超疏水和不结冰材料在航空工业和许多其他技术应用中都受到追捧，会对人类生活带来实质性变化。
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发表于 2016-3-11 14:51:10
