近日，浙江大学张庆华教授团队于2025年1月6日和1月5日分别以Transparent, Anti-fouling and Mechanically stable coating with hybrid architecture inspired by corn bracts-coating strategy和A Bioinspired Antifouling Coating Based on “Host-Guest Interaction” Strategy: Durable Slipperiness and Tunable Transparency为题在Advanced Functional Materials和Small上发表了两篇最新研究论文。分别介绍如下：

  随着全球能源和环境危机日益严重，光伏电池应运而生，多地陆续建立了太阳能发电站。由于大部分光伏面板主要在室外工作，时间久了面板表面不可避免地会被污染物遮挡，极大地影响了电站的发电效率，造成了巨大的损失。对于这些污染物，如果选择人工清洁，不仅浪费巨大的人力物力，且效果不理想。另一方面，从陆地到海洋，海洋生物污损的防控需求不再局限于航运和渔业等传统领域，已经拓展到海洋观测领域，尤其是一些光学传感设备，对防污材料有着透明度的需求。尽管透明和防污涂料的研发已取得进展，但将这两种特性结合仍然是一大挑战。

I：基于仿生微结构水平条纹策略构筑新型光学透明防污自清洁涂层

  由荷叶叶片自清洁原理可知，利用仿生学原理在降低涂层表面能的同时构建微纳米粗糙结构，以提高涂层的疏水性，然而这种方法并不适用于高透明自清洁涂层。由Rayleigh散射及Mie散射理论可知，要实现良好的透光性，除了要保证光学表面材料透光性外，表面粗糙度需小于光的波长。当粗糙度大于100 nm时，光的散射显著增强，因此微米级的粗糙度很难实现透光，这意味着透光自清洁涂层难以通过简单构筑粗糙表面以此提高疏水性，必须在优异的光学透明性与疏水性间取得平衡。

图1. SHT涂层的网络示意图，灵感来自玉米叶苞叶的结构

【文章要点】

图2. HNP-x涂层的表面形貌和高度分布图(a、b、c、d分别为HNP-0、HNP-1、HNP-2、HNP-3)。e)特殊水平条纹形成机理f)未镀膜玻璃和镀膜水平花纹玻璃表面光路示意图。g)通过HNP-3拍摄的建筑物及HNP-x透射率曲线。h)HNP-3和玻璃的反射率以及玻璃和HNP-3的外观比较(上层为玻璃)

图3. a)耐磨性测试仪。100次钢丝绒磨损后HNP-x的质量损失。钢丝绒磨损试验前后HNP x的图像:c) HNP-0，d) HNP-1，e) HNP-2，f) HNP-3。g) COMSOL模拟HNP-0和HNP-3涂层在钢丝绒磨损试验期间的表面应力场分布。

图4. 空白载玻片和涂有HNP-3的抗污性能。a) 抗指纹，b) 对模拟固体颗粒污染物(CuCl₂·2H₂O、SiO₂、土壤)的抗污能力，c) 防油墨(上面的空白玻璃，黑色的水基标记，红色的油基标记)，d) 表面能，玻璃、HNP-3和自清洁后的HNP-3的e) 太阳能电池J-V曲线，f) 光电转换效率(PCE)。

II. 基于“主客体”协同策略的仿生透明防污涂层：持久的润滑性和可调的透明度

  在海事应用中，生物污垢会阻碍水下监测设备的实时监控，增加船舶航行阻力和燃料消耗。防污涂层在抑制生物污垢粘附方面起着至关重要的作用。然而，对于某些特定的应用场景，如水下机器人交互界面、监控设备表面等，要求涂层的可见光透射率很高。而对基于微结构的超疏水表面和润滑剂介导的超润滑表面来讲，实现高透明度异常困难。即在防污的基础上保证水下长期效高透明度，这对于传统海洋防污涂料来说极具挑战。

图1. LLSs涂层的构建、防污策略和海水持久透明机制示意图

【文章要点】

  研究人员通过将功能有机硅组分共价接枝到聚合物基材中，由于低表面能的特性，有机硅聚合物段会自发富集到涂层表面。其一端为自由端，一端为固定端，柔软的硅链段可以灵活的扭曲、弯曲、转动，赋予表面良好的疏液性能。研究发现，所制备的涂层在静态条件下的防污效果较差，而基于主客体相互作用策略构筑了防污剂包合物，进一步引入至涂层中，可有效缓解超滑涂层静态条件下的防污不足，并克服了物理共混防污剂的爆释问题。所制备的涂层在基材表面展现出优异的附着力、光学性能、机械性能和防污耐久性。

【机械附着和药物释放性能】

【涂层的透明应用】

图4. LLSs涂层的水下透明度评估

图5. 涂层在海水中的透明度机理和90天模拟水下镜片透明度测试

  论文链接如下：

  论文1链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202418795

  论文2链接：https://doi.org/10.1002/smll.202409771

浙江大学张庆华教授团队介绍与博士后招聘信息

  团队介绍:

  浙江大学张庆华教授分别在浙大化工学院和浙大衢州研究院建立了界面功能材料研究团队，团队现有教授2人，青年研究人员10余人。团队聚焦于高性能、高附加值的高端化学品、氟硅聚合物与新能源材料的研发，包括特种工程塑料、氟硅树脂、功能膜材料、锂电关键材料、电解质锂盐等，开发了一系列新型仿生表界面功能材料，基于多尺度结构的构筑与调控，提出了多机制协同抗污新概念，发展了系列新型智能抗粘附表面，实现了材料表界面性能的显著提升以及应用领域的拓展，实现了在自清洁涂料、分离膜、海洋防污、锂电池等领域的产业化应用。完成包括国家自然科学基金重点、国防重点基金、浙江省重大科技专项等项目30余项；迄今为止，已在Nat. Water, Nat. Commun., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., AIChE J., Adv. Mater等国际权威期刊上发表学术论文200余篇。获授权发明专利70余项，含PCT专利多项。已主持完成包括国家自然科学基金、浙江省重大科技专项等项目30余项；成果获江苏省科学技术奖一等奖、中国化工学会技术发明一等奖、中国轻工业联合会技术发明一等奖等省部级奖励8项，获中国专利优秀奖，日内瓦国际发明奖等专利成果奖4项。

• 学科方向：材料、化工、高分子、化学、能源环境、有机合成等相关专业。

• 研究方向：1）仿生多尺度界面功能材料、多功能膜分离材料与表面改性、响应型智能超浸润自清洁材料；2）新能源材料的设计、构筑与应用，全固态电池技术、固态电解质与隔膜材料、锂电池/锂硫电池电极与粘结剂；3）在功能聚合物复合材料与涂层材料、特种聚合物树脂材料（膜材料、电池材料等）、氟硅高分子材料的设计合成与工程化应用领域，从事应用基础研究、关键技术攻关与产品开发工作。

• 工作地点：浙江大学衢州研究院/浙大化工学院

  要求：

  1）具有博士学位（含应届博士毕业生）；

  2）具备扎实的材料化学或化工基础及产业化思维；

  3）勤奋上进，善于沟通交流，具有良好团队合作能力、动手能力和执行力。

  相关待遇

  1）税前年薪35~40万；

  2）五险一金、定期体检、租房补贴、人才公寓、人才津贴等；

  3）工作业绩突出、满足研究院公开招聘研究人员任职条件者，出站后可优先聘用到浙江大学衢州研究院科研岗位工作，并享有相应引进人才待遇：安家补助、购房补贴（共160万元）和人才津贴等；

  4）提供良好的实验与科研条件，开展国际前沿性的研究，以及参加国内外高水平学术会议的机会；支持申请各类博士后基金和项目；基本待遇参照浙江大学博士后待遇规定，课题组补贴和奖励面议。

  应聘方式

  有意者请将应聘材料（包括学习和工作经历、已发表的科研论文、已取得的科研成果等）发至联系人：高老师（feng_gao@zju.edu.cn）