2024年3月20日，在上海第第二工業(yè)大學能源與材料學院于偉教授的指導帶領下，上海第二工業(yè)大學能源與材料學院2023級研究生黃水旺。在課程上，作為“工程導入”＋” 線上線下”互補融合方式培養(yǎng)模式下的黃水旺同學，充分利用其專業(yè)實踐與課程學習相結(jié)合的優(yōu)勢，以課題研究方向為主題，為上海第二工業(yè)大學附屬龔路中學的高一（4）班學生講解和科普，詳細介紹了主題為“神奇的混凝土超疏水材料”這一目前研究熱點的相關知識。
2023年11月28日至29日，習近平總書記在上海市考察調(diào)研。五年前，總書記登上陸家嘴的上海中心大廈，俯瞰上海城市風貌時說，“改革開放以來，中國發(fā)生了翻天覆地的變化，上海就是一個生動例證?！薄袄^續(xù)當好改革開放排頭兵、創(chuàng)新發(fā)展先行者”，這是總書記對上海的殷切囑托，也是總書記今年這次赴上海考察的重要關注點。今年是上海深化建設新時代“美麗家園”三年行動計劃的收官之年，計劃實施老舊小區(qū)改造1000萬平方米。截至10月底，全市今年實施老舊小區(qū)改造超過1300萬平方米，投資額約57億元，讓329個老舊小區(qū)煥新顏，受益居民達16萬戶?，F(xiàn)今國家領導人和上海市委越來越關注創(chuàng)新發(fā)展和舊城改造項目，如何讓舊城穿”新裝“，如何用更經(jīng)濟的方法將漏水、裂紋遍及的房屋改造，是我們的當務之急。我們小組設計制備了一種建筑疏水材料，不僅能夠解決外墻面滲水、墻體裂縫、表面白化等問題，還極大的解決了沿海地區(qū)易受海風侵蝕導致外墻面脫落、壽命減少等問題。小組團隊還借此材料設計了用于江(海)堤護坡、護欄等的混凝土結(jié)構(gòu)以及用于鋪設堤岸的卯榫結(jié)構(gòu)，以此長久的維護沿海地區(qū)的經(jīng)濟、安全。不僅造價是同類產(chǎn)品的2/3，而且施工過后能大大提升強度和耐久性。目前同類產(chǎn)品大多造價過高，而且未考慮到沿海城市受海風侵蝕的影響。我們目前已經(jīng)申請了相關專利，具有技術(shù)、政策、物力的支持，一經(jīng)投入市場將穩(wěn)固上海舊城改造計劃在全國的引領地位。響應習近平總書記對上海“繼續(xù)當好改革開放排頭兵、創(chuàng)新發(fā)展先行者”的號召。
1、在防污、防腐、自清潔方面的應用
眾所周知，冰箱內(nèi)膽表面凝聚冷凝水，結(jié)霜、結(jié)冰現(xiàn)象嚴重，使導熱率降低，不利于制冷并影響食物保存且耗費電能。將納米超疏水技術(shù)應用于制冷領域中，采用超疏水內(nèi)膽或者在內(nèi)膽上采用特殊工藝附上一層納米超疏水材料，內(nèi)膽表面上的小水滴就會自動滑落不在內(nèi)膽上沉積，從而避免內(nèi)膽表面出現(xiàn)結(jié)霜、結(jié)冰現(xiàn)象。超疏水界面材料還可用在室外天線等戶外設備上，可有效防止積雪,從而保證高質(zhì)量的接收信號。
2、在防附著、減少阻力方面的應用
超疏水自清潔這種雙疏水界面材料會給人們的日常生活及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來極大的便利和高附加產(chǎn)值，將超雙疏界面材料涂在輪船的外殼、燃料儲備箱上,不僅可以達到防污、防腐的效果，用于輸送石油的管道中，還可以防止石油粘附管道壁，從而減少運輸過程中的損耗并防止石油管道堵塞;用于水中運輸工具或水下核潛艇表面上，可以減少水的阻力，從而提高行駛速度;用于半導體傳輸線上，可防止雨天因水滴放電而產(chǎn)生的噪音;用于微量注射器針尖上，可以完全消除昂貴的藥品在針尖上的黏附及由此帶來的對針尖的污染;涂有超雙疏水劑的紡織品和皮革,是一種很好的防水防污材料。
3、在微流體控制方面的應用
超疏水材料表面所具有的不浸潤性及低表面粘滯力，使其在微流體控制應用方面也有十分出色的表現(xiàn)。比如控制微液滴的運動和流動，并以此制造微液滴控制針頭，使得在實驗或者生產(chǎn)過程中對液體滴加計量能夠精確控制，實驗試劑的添加將更得心應手。如果將這類技術(shù)運用到諸如靜電噴涂領域，比如用超疏水材料制造噴漆噴膠等的噴頭，將會使噴涂的液滴更加均勻，霧化效果更好，可以運用在對噴涂效果有特殊要求的場合。另外如果以這類材料制作毛細管類的材料，將會使液滴的虹吸量更少，可以制造體積更小精密度更高的液體傳輸設備。
在課堂上，黃水旺同學為大家更好理解和提升興趣，分別制備不同形狀的混凝土疏水樣品供大家了解和學習，向大家展示兩種疏水砌塊，一種是混凝土，另一種是泥土的，并給同學們演示，讓同學們感受超疏水帶來的神奇之處，做到水在混凝土游的效果，使得間接學習轉(zhuǎn)變?yōu)橹苯訉W習，書本知識跳出限制握在手中。
