山东大学钱凯教授团队在超疏水表界面科学工程领域取得新进展

近日，山东大学集成电路学院/未来技术学院钱凯教授团队在表界面科学与工程领域取得新进展，团队与北京低碳清洁能源研究院合作，对高机械强度超疏水混凝土的研究现状和发展趋势进行了系统性梳理与展望，相关成果以“Mechanically Strength with Water Repellency: Recently Advances in Superhydrophobic Concrete”为题，发表在清洁生产领域顶级期刊Journal of Cleaner Production（中科院一区Top期刊，影响因子9.80）。集成电路学院卓优博士后戴子忆为论文第一作者及共同通讯作者，山东大学集成电路学院为该论文第一完成单位。

混凝土是当今最广泛使用的建筑材料，在海洋、桥梁等特殊环境下应用面临严峻挑战。水渗透会引发冻融破坏、钢筋锈蚀等一系列退化问题，严重影响结构安全性并增加维护成本。仿生荷叶的超疏水性为解决这一问题提供了新思路，目前主要通过表面涂层和整体掺杂两种方法实现。然而，表面涂层易受机械磨损和化学腐蚀而失效，整体掺杂则会干扰水泥水化进程导致强度下降。本文从表界面科学角度深入剖析了疏水改性剂对水化过程的影响机理，系统总结了通过时间和空间隔离策略调控疏水材料与水化过程相互作用的研究进展，为发展高机械强度的超疏水混凝土提供了理论指导。该团队在前期工作中提出了基于牺牲模板的超疏水混凝土制备新方法，相关研究发表在混凝土材料领域顶刊Cement and Concrete Composites上（中科院一区Top期刊，影响因子10.8）。通过在骨料表面预涂覆硬脂酸作为牺牲层，实现了疏水改性与水化过程的时间隔离，制备的混凝土不仅保持了优异的机械强度，还表现出持久的超疏水性能，在砂纸磨损、刀刮、水冲击等考验下依然保持稳定的防水自清洁性能。该系列工作为智能建造领域发展高性能、多功能的新型建筑材料提供了重要的技术支撑。

钱凯教授团队长期致力于智能“感-存-算”器件、水凝胶组织修复、集成电路封装及集成电路器件表界面科学工程研究（https://faculty.sdu.edu.cn/qiankai/zh_CN/index.htm）。戴子忆为集成电路学院卓优博士后，海外博士引才专项计划入选者，澳门特别行政区研究生科技研发奖获得者（2022-2024），主持国家自然科学基金、山东省自然科学基金、广东省面上基金等五项，迄今以第一及通讯作者发表SCI论文11篇，H因子17。