减阻涂层 

(适用领域：海运、航空、水下航行器、高铁、管道输送) 

    降低阻力对节能降耗具有重要意义。在海运、航空、水下航行器、高铁、管道输送，等诸多领域,都迫切需要研究有效的减阻方法来降低阻力。课题组通过从自然获得启发，利用仿生设计开发了一些列减阻涂层。具体有： 

    发展了含有多巴胺粘附基团的多种共聚物，通过改变共聚单体组成和含量实现共聚物在表面组装后固体表面能，减小固液界面分子之间相互作用，实现壁面摩擦降低，并通过西北工业大学高速水洞实验测试，证明组装共聚物表面具有良好的减阻行为。低速下~10%减阻率，高速下仍有3~4%减阻率（图1）。 

图1水洞实验装置及相应减阻数据　　  

    从海洋生物和荷叶表面受到启发，研制了具有粘弹性的涂层，此种亲水涂层在水中吸收水分子而溶胀具有一定弹性，与海豚皮肤类似，在水流流过的同时吸收水流在壁面层微小的振动，推迟湍流转捩，降低壁面摩擦。同时也发展一系列疏水涂层，通过重力水槽实验证明所研发的几种涂层在一定水流速度下具有良好的减阻性能。亲水板粘弹性涂层，喷涂后的形貌粗糙度小，表面光滑，而疏水表面具有一定粗糙度使得固液界面处存在空气，降低固液界面摩擦阻力。 

　　课题组同时通过分子设计将低极性分子官能团引入树脂链中，降低涂膜后固体表面能，减小固液界面之间相互作用。喷涂后表面水接触角＞110°，迟滞角小于5°，极易在表面脱离，此种低粘附表面会有很好的减阻效果（图2）。 

图2水滴在低粘附表面接触角照片及光学照片。