[00124480]海洋工程材料表面功能调控及防护研究

本项目属于材料领域的表界面科学,是材料物理与化学、仿生学、腐蚀电化学等学科的交叉领域。本项目以仿生思想为设计理念,以海洋工程装备防护需求为研发导向,在工程材料表面表面仿生设计制备和环境应用过程中凝练基本科学问题,在工程材料表面微纳米结构构筑、化学改性和涂层功能调控等方面做出了有重要国际影响的工作,发展了特殊功能性涂层表/界面调控技术,克服了传统方法成本高、难于大规模工程应用的缺陷,为特殊润湿材料的工程应用提供了理论基础和技术支持。主要研究内容和结果包括： （1） 依据自然仿生原理,构筑适合工程化的微纳结构功能化表面, 建立“超疏水工程材料的防腐应用概念”。利用简单可行方法发展了在多种工程材料如钛、铜、铝、不锈钢及其合金表面构筑超疏水表面的方法,奠定了工程材料表面特殊润湿性的理论基础。研究揭示了特殊润湿调控表面的防腐蚀原理,建立了“超疏水工程材料防腐应用”的概念。 （2） 综合利用分子组装技术、多巴胺和壳聚糖化学修饰等手段,建立了对各种工程材料表面化学改性新方法,促进界面附着能力。利用分子自组装技术,结合新型组装化学方法,针对不同的工程材料发展了多种表面改性技术,对各种工程材料表面实现了功能化修饰,为提升工程材料表面环境适应性和功能化提供了新方法及材料基础。 （3） 借助分子生物学知识, 发现了好氧环境下工程材料表面的优势菌种需纳弧菌（V. natriegens）,探讨了微生物腐蚀机制并建立了抑制其加速腐蚀的新措施和方法。 该研究属于工程材料领域的国际前沿,部分研究成果引领材料表面功能防护层的处理及其调控领域的研究方向,引起了国际同行的高度关注和认可。本项目提出的仿生设计特殊润湿工程材料的思想具有重要的基础科学价值;同时项目组建立了具有特殊润湿功能的工程材料体系,为工程材料表面的应用奠定了坚实的基础。