特殊润湿及粘附材料的制备及表界面行为机理研究的任务书.docx

特殊润湿及粘附材料的制备及表界面行为机理研究的任务书
一、任务背景及意义
特殊润湿及粘附材料被广泛应用于生物医学、纳米技术、能源储存等领域。例如，超疏水表面可以作为自清洁表面和油水分离器；高度亲水表面可用于细胞培养平台和药物传递材料；超强粘附材料可以用于生物贴合和机械结构粘接。然而，这些材料的制备和表界面行为机理仍然面临许多挑战，需要进一步研究。
本次研究的目的是制备特殊润湿及粘附材料，并研究其表界面行为机理，为实现其应用及进一步优化提供科学依据。
二、任务内容及方法
2.1制备特殊润湿及粘附材料
通过合成特殊结构的有机或无机材料，制备超疏水、高度亲水或超强粘附材料。
2.2表界面行为机理研究
通过表界面分析技术，研究特殊润湿及粘附材料的表面能、表面张力、表面化学成分等性质。结合理论模型，探究其表界面行为机理，包括润湿行为、粘附机理等。
2.3应用研究
将制备好的特殊润湿及粘附材料应用于各个领域，例如生物医学、纳米技术、能源储存等，评估其性能及应用效果。
三、任务计划和预期成果
3.1任务计划
第一阶段（两个月）：文献综述和材料制备。文献综述阶段主要查阅近年来润湿材料、粘附材料方面的文献，确定本次研究的方向和内容。材料制备阶段主要是实验室内合成材料，并进行初步的性质表征。
第二阶段（四个月）：表界面分析和机理探究。本阶段主要运用表面分析技术（如接触角、界面张力、XPS等）和相应的理论模型，对制备好的材料进行表界面分析和机理探究。
第三阶段（两个月）：应用研究。本阶段将特殊润湿及粘附材料应用到生物医学、纳米技术、能源储存等领域，并评估其性能及应用效果。
3.2预期成果
（1）成功合成具有特殊润湿及粘附性质的材料，并进行初步的物理和化学性质表征。
（2）对润湿行为、粘附机理等表界面行为机理进行深入理解，并提出新的理论模型。
（3）应用特殊润湿及粘附材料于不同领域，并成功开发新产品或技术。
四、参考文献
1.Li,J.,etal.Bio-inspiredsuperwettabilitymaterials:anionicsurfactantassistedhighlystableanddurableslipperylubricant-infusedporoussurfaces.ACSappliedmaterials&interfaces,2016,8(8):5342-5351.
2.Li,J.,etal.Fabricationofsuperhydrophobicandsuperoleophilicsurfacesfrombiomass.MaterialsLetters,2020,263:127249.
3.Su,Y.K.,etal.Highlystretchableandself-healablesuperadhesivepolyacrylicacidhydrogelscross-linkedbynoncovalentbondforwearablesensors.ACSappliedmaterials&interfaces,2020,12(27):30718-30726.
4.Wu,J.,etal.Reviewoftheprogressinbioinspiredself-adhesionsuperamphiphobicsurfaces.MaterialsHorizons,2020,7(10):2670-2683.
5.Zhao,Y.,etal.High‐strength,Tough,andSelf‐HealingAnticorrosiveSuperhydrophobicCoatingsofNontoxicNaturalBiomaterials.Advancedmaterialsinterfaces,2019,6(14):1900336.