本書首先通過醇水交換法實驗參數(shù)研究，實現(xiàn)了疏水熱解石墨烯表面納米氣泡的分布形態(tài)調控；然后利用多元溶劑蒸發(fā)等方法制備了不同疏水納米織構表面，研究了疏水表面納米結構形態(tài)對于納米氣泡成核及其穩(wěn)定性的影響規(guī)律；建立了疏水微結構界面 誘導的納米氣泡形成機制；通過宏微觀多場耦合仿真，構建了基于疏水界面微納結構的納米氣泡兩相流體熱動力學模型，揭示出高溫壁面Leidenfrost納米氣層潤滑減阻機制是界面微形貌和溫度響應產生的耦合效應；納米氣層懸浮液體臨界產生溫度是流固接觸面積和寬間比的函數(shù)，通過微結構優(yōu)化達到了納米氣泡溫度響應滑移的目的；通過模板復刻法在溫敏形狀記憶聚合物表面上制備出智能響應的微結構，借助微結構形態(tài)可逆轉變實現(xiàn)了潤濕性的調控；進行了二元合金的熱響應相變分子模擬研究，揭示出溫度自適應納米結構對表面疏水性能的調控，*終利用溫敏形狀記憶材料的微結構形變調控實現(xiàn)了寬溫域納米氣泡潤滑減阻控制。
本書通過醇水交換法實驗和理論推導，利用溫敏形狀記憶材料的微結構形變調控實現(xiàn)了寬溫域納米氣泡潤滑減阻控制。對納米科學技術方向應用和研究有一定參考價值。
隨著機電系統(tǒng)微型化進程的加快，微納器件逐漸向輕量化、集成化以及低能耗的方向發(fā)展，其尺寸的不斷縮小導致界面效應增強。本書針對微納結構形成的小尺度界面效應下流體傳熱規(guī)律和流動規(guī)律，將溫度和結構耦合的疏水納米泡效應引入潤滑控制，創(chuàng)新性地提出了自適應微結構表面的制備方法，從而達到了寬溫域自適應形變的納米泡潤滑減阻控制的目的。本書探討了微納尺度納米泡的工程應用，所涉及的內容成果有望用于提升高端裝備的性能。本書是筆者第二次撰寫個人的科研內容，也可以看作是《仿生疏水表面潤滑性》的延續(xù)。筆者一直致力于表（界）面工程的潤滑減阻延壽工作，繼上次疏水界面的氣助液膜潤滑后，筆者發(fā)現(xiàn)當氣體介質的體積減小為微納級尺度后，這種在宏觀上被認為幾乎不可能存在的納米級氣泡，具有剛度大、浮力小、比表面積大和穩(wěn)定性好等特點，于是首次探討了將納米泡作為介質的減阻效應。納米泡的研究是21世紀才正式揭開序幕的，尚處于方興未艾的階段，本書所做的工作為納米泡的工程應用提供了前期理論基礎和相關的技術支持。本書的出版得益于國家重點研發(fā)計劃（No.2021YFB2011200）和國家自然科學基金（No.51875417）的支持，這些資金支持使得納米泡微尺度潤滑減阻的研究得以順利開展，在此表示感謝。
盧艷，教授，博士研究生，任教于武漢科技大學。2017/12-2018/12：Brown University, U.S.A(博士后)；2008/09-2013/12：武漢理工大學機電工程學院（碩博連讀，博士階段）；2012/05-2012/08：City University of Hong Kong, Hong Kong (訪問學生)；2010/08-2011/08：University of Michigan, U.S.A (國家公派聯(lián)合培養(yǎng)博士研究生)；2006/09-2008/07：武漢理工大學機電工程學院（碩博連讀，碩士階段）。主要科研成果：1.國家重點研發(fā)計劃（青年科學家項目）,2021YFB2011200,高功率密度軸向柱塞泵/馬達摩擦副壽命預測與延壽設計、2021/11-2024/10、150萬、在研、任務負責人；2.國家自然科學基金面上項目，51875417、基于寬溫域疏水微納結構自適應構建的納米氣泡潤滑減阻調控機理研究、2019/01-2022/12、60萬元、結題、主持；主要著作：1.ChaoWang,YanLu*,DonghuiFeng,JiayuanZhou,YangfanLi,HaoZhang.Experimental study on nanobubble distribution control method based on the slip drag reduction effect.Tribology International.2023,177:107940（SCI IF 5.62）2.LU Yan*, Zhang Hao, Nanostructure-dependent nanobubble drag reduction on NiTi self-adaption surface, Journal of Molecular Liquids (2023), doi: https://doi.org/10.1016/j.molliq.2023.121213 (SCI IF:6.633)獲獎：熱軋抑塵提質關鍵技術與集成裝備綠色制造，湖北省科技進步獎二等獎，省級，2021；提升板帶表面質量的熱軋粉塵深度治理關鍵技術與裝備，中國產學研合作創(chuàng)新獎二等獎，2022。
第1章 緒論1
1.1 納米泡的減阻效應4
1.2 微結構化疏水表面的溫度氣層效應10
1.3 形狀記憶材料的溫控微結構自適應效應12
1.4 納米泡潤滑減阻研究的背景及意義14
第2章 基于疏水微納結構界面誘導的納米泡穩(wěn)定機制研究15
2.1 疏水壁面的納米泡成核機理研究15
2.2 納米泡分布形態(tài)及成核調控方法研究18
2.3 基于微結構疏水界面的納米泡分布形態(tài)及動態(tài)穩(wěn)定性實驗方法31
2.4 基于疏水界面的納米泡動態(tài)穩(wěn)定性研究50
第3章 基于微結構的Leidenfrost納米泡溫度響應滑移效應研究55
3.1 微觀結構和溫度對氣體潤滑的耦合效應55
3.2 溫度耦合結構的納米泡滑移效應研究59
3.3 納米泡與滑移減阻的關系研究74
第4章 基于形狀記憶材料溫控性能的多重微結構調控研究82
4.1 具有疏水微結構的形狀記憶材料制備82
4.2 微結構表面的形狀記憶及其可調控潤濕性研究87
4.3 SMP形狀記憶微結構表面的潤濕性仿真分析97
第5章 基于寬溫域自適應形變的納米泡潤滑減阻控制機理研究108
5.1 基于熱敏結構的納米泡成核研究109
5.2 基于自適應形變的納米泡潤滑減阻的控制研究111
結語118
參考文獻119
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