大天然是人类获取灵感的源泉，其为人类解决自身发展过程中所面临的题目提供了无数可行的解决方案。天然界中的水蜘蛛、龙虱、划桨甲虫等可以寄托其超疏水腹部高效粘附气泡，受此启发，北京航空航天大学江雷院士团队的于存明博士研究小组通过激光切割、超疏水修饰等简单方法，制备了具有超疏水性子的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）外观（图1）。该外观在水下对气泡具有较高的黏附力，从而可以战胜浮力的不利影响，有用的实现水下气泡的黏附。

▲ 图1. 超疏水PMMA外观的制备

       在优选出最佳外形后，即超疏水PMMA圆片具有最佳的气泡黏附服从，作者研究了超疏水圆片直径与气泡黏附服从之间的关系（图3）。实验发现随着超疏水圆片直径的增大，气泡粘附服从会渐渐降低。这是由于随着直径增大，气泡在其上的三相接触线会渐渐内移，造成黏附气泡的有用面积减小，进而使团体的气泡黏附服从降低。此外，作者还研究了液相环境的温度及超疏水圆片的浸没深度对于气泡黏附服从的影响。实验发现，随着环境温度的升高，气泡的黏附服从渐渐降低。在不同的浸没深度下（实验室范围内，小于20 cm），超疏水圆片均可保持稳固的气泡黏附服从。

▲ 图3. 气泡在不同直径的超疏水PMMA超疏水圆片上的粘附举动

该研究提供了一种全新的思路来进步气/液反应服从，即通过模仿天然生物的特别结构，寄托超浸润界面与气泡之间的特别举动、将反应气体紧紧约束在液相中，延伸其在液相中的停顿时间、以实现气体与液相的充分反应，进步气体的反应服从。该方案所用质料易得、所用制备方法简单/可大规模制备，有望应用于污水处理等气液反应系统。相干研究论文近期发表于《Advanced Functional Materials》，第一作者为北航化学学院本科生张春晖。

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