研究团队开发了一种新型复合涂层,可保护飞机轴承免受腐蚀和磨损。该涂层受贻贝粘附力的启发,将纳米颗粒与有机成分相结合,显著提升了在恶劣海洋环境中的耐久性。
飞机发动机轴承在海洋环境中面临双重挑战:盐雾侵蚀和润滑剂污染会导致腐蚀和磨损。为解决这一问题,为此,研究人员通过原位聚合技术设计出受贻贝启发的涂层,融合了聚多 巴胺、纳米二氧化硅(nano-SiO?)和硬脂酸。
结果显示,其耐腐蚀性显著提升,在海水中的电流密度从 3.87×10?? A/cm² 降至 2.13×10?? A/cm²。
疏水表面与改善的摩擦性能
这种仿生微观结构将表面接触角从 76.84° 增至 145.1°,表现出强疏水性。在 17.55 GPa 的高应力下,该涂层会发生塑性变形,并保持 0.11 至 0.12 之间的稳定摩擦系数。
第一性原理计算进一步表明,聚多 巴胺作为中间层,将最低界面能从 14.11 kJ/mol 提高到 23.96 kJ/mol。这些发现表明,这种复合涂层可延长在受海水污染环境中运行的飞机轴承等运动部件的使用寿命。
来源:Wang, J. 等人,《航空轴承保护探索:受贻贝启发的高耐蚀耐磨仿生复合涂层》,《有机涂层进展》,203 卷,109183 页(2025 年)。