通过液滴在TiO2材料表面的4种可能的润湿现象入手,抽象出合适的数学模型,寻找表面亲水(憎油)与憎水(亲油)微畴的大小与分布对于润湿现象的影响,分析临界条件,从而判别表面出现亲水、憎水、两亲和两憎4种可能的润湿现象的条件,进而指导制备特殊润湿性能表面的材料,并有可能解决高层建筑或汽车玻璃的“自清洁”问题;又如纺织物(如领带等无法清洗的衣物)的两憎问题。因此,研究具有表面浸润性与材料关系对加深表面现象认识、扩展材料应用范围及提高材料应用性能有着重要的意义。
在国际上于材料,物理,化学,工程等领域首次提出了材料的“两憎”表面概念和英文单词(amphiphobic),并首先被SCI和EI摘要(SCI 529FA,2002;EI 02116883278,2003)。
已指导数学系本科生完成均匀的亲憎水集团数学模型基本假设,并已建立数学模型,得到数学模型方程的解;已进入2010-2011年度“挑战杯”决赛。
该数学模型的建立,可以指导制备特殊润湿性能表面的材料,例如,制备高效的超亲水表面,能解决高层建筑或汽车玻璃的“自清洁”问题;若将该模型应用于材料设计,指导实际生产,可获得优质高效的特殊润湿性能表面的材料,其理论价值,应用价值和市场前景都非常广阔。
在该数学模型指导下进行材料设计,并进一步与企业合作,做出优质高效的特殊润湿性能表面的材料。类似于如果高温超导材料理论一旦建立,高温超导材料(例如用于磁悬浮列车)的制备就会出现有理论指导下的质的飞跃。
经费资助,委托开发,合作开发等。