长春光机所：攻破金属材料研究难题

近日，记者从中国科学院长春光机所获悉，该所微纳光子学与材料国际实验室杨建军团队在飞秒激光制备无涂层持久超疏水表面研究获得重要进展，有效解决了金属表面极端拒水性持久保持的关键难题。

金属表面超疏水在自清洁、防腐、减阻和防冰等领域有着重要的潜在应用。当前金属表面超疏水性能的实现大都仍依赖于传统的二元协同设计思想，这种设计在实际腐蚀性环境（例如海水）中很容易遭受侵蚀性离子的渗透，导致涂层分解、疏松和剥落等风险，从而引发超疏水化学耐久性的显著下降，这对众多实际应用而言，是一个长期面临的普遍难题。

杨建军团队创造性地提出飞秒激光元素掺杂微纳结构与循环低温退火相结合的研究方法，在金属铝合金表面构建了一种以次晶相态为主导的仿生蚁穴状结构，成功实现了高效稳定的自启动超疏水效果。实验测量结果表明，该金属样品即使在经历了长达2000小时的腐蚀性盐水浸泡后，其表面依然能够保持良好的超疏水性能。不仅如此，这种结构的耐腐蚀性能也尤为突出，在经过强烈的电化学反应测试后，材料表面的超疏水特性也依然能够保持。这一突破不仅为超疏水领域开辟了广阔的前景，还为基于原子尺度调控的高性能材料表面设计与开发提供了全新的研究思路。