材料科學(xué)系科研團(tuán)隊(duì)研制的先進(jìn)功能涂層在國家重大工程應(yīng)用中取得進(jìn)展

　　近日，從我國火星探測研制團(tuán)隊(duì)傳來消息，由復(fù)旦大學(xué)教育部先進(jìn)涂料工程研究中心科研團(tuán)隊(duì)研制的火星車除塵涂層在天問一號(hào)探測器祝融號(hào)火星車上得到成功應(yīng)用。

　　2020年7月23日，我國研制的“天問一號(hào)”火星探測器在文昌發(fā)射中心由長征五號(hào)遙四運(yùn)載火箭發(fā)射順利升空，成功進(jìn)入預(yù)定軌道。歷時(shí)半年飛行，行程超4.5億千米，天問一號(hào)于2021年2月到達(dá)火星軌道，5月15日登陸火星表面，22日，祝融號(hào)火星車安全駛離著陸平臺(tái)，開始巡視探測。截止8月底，在火星表面正常運(yùn)行100天，累計(jì)行駛超1000米，圓滿完成了預(yù)定的火星表面探測任務(wù)。

實(shí)驗(yàn)室中涂覆除塵涂層的玻璃蓋片的重力除塵效果

（左圖-除塵前，右圖-除塵后）

　　此次火星探測任務(wù)中，火星車供配電分系統(tǒng)由航天五院總體部抓總研制，上海空間電源研究所具體實(shí)施。復(fù)旦大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)接受電源所委托，成功研制玻璃蓋片除塵涂層，用于“祝融號(hào)”火星車太陽能電池表面。該除塵涂層通過微納結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和構(gòu)筑，表面具有良好的疏水特性和耐火星環(huán)境能力，可顯著降低火星塵埃與涂層表面的作用力。本次我國火星探測中采用的火星車除塵涂層方案為國際首次使用，經(jīng)實(shí)際監(jiān)測顯示，塵埃導(dǎo)致的火星車太陽能電池衰減功率由9%/月（NASA機(jī)遇號(hào)）下降至約2%/月，解決了火星塵埃累積對太陽能電池發(fā)電效率的影響問題。

剛登陸的火星車（上圖，源自航天局官網(wǎng)）和巡視50個(gè)火星日后的火星車（下圖，源自航天局官網(wǎng)）太陽能電池表面外觀

　　承擔(dān)本次火星車除塵涂層研發(fā)任務(wù)的教育部先進(jìn)涂料工程研究中心成立于2001年，為復(fù)旦大學(xué)首個(gè)教育部工程研究中心，主要依托單位為材料科學(xué)系。20年來一直從事高性能、功能性和環(huán)保性涂層材料的應(yīng)用基礎(chǔ)研究和應(yīng)用開發(fā)，承擔(dān)了包括國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、基金委創(chuàng)新研究群體等國家重大、重點(diǎn)研究項(xiàng)目10多項(xiàng)，完成了近200項(xiàng)企事業(yè)單位委托課題，攻克了多個(gè)“卡脖子”關(guān)鍵技術(shù)，在國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域產(chǎn)生了重要的學(xué)術(shù)和行業(yè)影響。

　　近年來，除上述火星車除塵涂層外，涂料中心團(tuán)隊(duì)研發(fā)的先進(jìn)功能涂層還在其他國家重大工程應(yīng)用方面取得了明顯進(jìn)展。如開發(fā)的漏油預(yù)警監(jiān)測用顯色涂層，已在C919飛機(jī)成功驗(yàn)證應(yīng)用，成為C919的飛機(jī)漏油預(yù)警監(jiān)測涂層供貨單位；與航空航天系科研團(tuán)隊(duì)合作，完成了“航空器表面微納米功能涂層的應(yīng)用技術(shù)研究”工作，為本中心先進(jìn)涂層材料在航空領(lǐng)域應(yīng)用打下了基礎(chǔ)；與航天八院合作研發(fā)的超黑涂層正在某航天器型號(hào)上進(jìn)行應(yīng)用。除航空航天領(lǐng)域外，該中心研制的先進(jìn)涂層材料在海洋工程、跨?？缃髽颉⒐こ虣C(jī)械等場合也得到了推廣應(yīng)用，很好地支持了國家重大工程的建設(shè)和發(fā)展。