纳米凹槽表面结冰的分子动力学模拟研究

采用分子动力学模拟方法建立了水在金表面结冰的模型,在疏水表面上引入亲水纳米凹槽结构,模拟研究了纳米凹槽表面上的冰成核过程,揭示了凹槽深宽比对冰成核的影响规律和机制.结果表明,在疏水表面引入亲水纳米凹槽结构并改变表面的凹槽宽度,可以调节疏水表面的结冰过程.当纳米凹槽与六边形冰结构相匹配时,凹槽内部更容易形成冰核,可以提高疏水表面的冰成核率的效果,其表面成核率接近与亲水表面成核率.当纳米凹槽结构与六边形冰结构不匹配时,凹槽内不易形成冰核,结冰过程受到抑制.为提高疏水表面成核率提供了新方法,为控制疏水表面冰成核位置和冰生长方向提供了新思路.

水体系结构与动力学性质理论研究

软物质物理是一个集生命科学、化学科学、材料科学与物理科学于一体的、具有高度交叉的基础研究学科,对人类社会的日常生活、工业活动及基础研究方面有着至关重要的影响.本综述主要总结了厦门大学软物质团队在软物质系统的一个重要分支——水体系的相关研究中取得的一系列重要进展,包括液滴的电浸润动力学、水结冰成核动力学及气体水合物的结构与力学特性的理论研究,为今后的研究提供了重要的数据参考与理论依据.

防冰高分子材料

防冰高分子材料作为一种新型功能高分子材料,在电力、通讯及运输等领域有广泛应用.表面的覆冰现象往往开始于冰的成核,发展于冰的传递,危害于冰的积聚.针对材料表面冰晶形成的环节,揭示冰晶形成的分子机制是设计和开发防冰高分子材料的关键.本文简要介绍了本课题组在防冰高分子材料领域的研究进展,包括设计搭建的基本研究设备,以及具有调控冰成核、控制冰传递、降低冰黏附等不同功能的防冰高分子材料.

防冰材料研究进展及其在风电领域的应用

新型防冰材料在风力发电领域具有非常广泛的应用前景。风机叶片表面的覆冰现象通常与冰的成核和冰生长两个因素息息相关。本文总结了本课题组在防冰材料方面的研究进展,包括抑制冰成核、防止冰生长、降低冰粘附力以及在低温与高湿等极端环境下具有光热除冰性能的防冰涂层。防冰材料技术的进步势必极大促进风电行业的发展,对我国的经济转型和能源结构调整具有重要意义。