超疏水多孔钢表面

注气1秒恢复气层

通过原位注气主动维持或恢复超疏水表面气层，在恶劣环境下实现稳定的减阻与防冰性能，并有效抑制Plateau-Rayleigh不稳定性。

Zhu, Duanyi · Wang, Meng · Haiyang, Di · Zhiyang, Yuan · Yue, Xu · Wang, Chaoyi · 周晓勤 · 刘强

International Journal of Mechanical Sciences 2025

参数信息

气层恢复时间

1 s

减阻率

25 %

冻结时间延长倍数

8

冰附着强度

10 kPa

技术优势

1秒恢复气层

注气能在1秒内恢复完全润湿表面的气层，让超疏水表面在极端条件下快速恢复功能。

高速水流下减阻超25%

即使在高流速水流中，注气维持的气层仍能实现超过25%的减阻，适合实际水下航行器。

防冰性能大幅提升

注气使-15℃时水滴冻结时间延长8倍以上，冰附着力降低到10 kPa以下，易于除冰。

抑制Plateau-Rayleigh不稳定性

注气通过减小液滴内部垂直速度梯度来抑制Plateau-Rayleigh不稳定性，有利于微流控中的液滴操控。

应用场景

• 船舶减阻：注气维持气层，高速水流下减阻超25%，降低船舶油耗。
• 飞机防冰：延长冻结时间8倍以上、冰附着力降至10 kPa以下，便于除冰。
• 微流控：抑制Plateau-Rayleigh不稳定性，提升液滴操控稳定性。
• 水下机器人：高速水流下减阻超25%，提高水下机器人航速与续航。