近日，我院任志英教授课题组在材料领域国际顶级期刊《先进功能材料》(Advanced Functional Materials，中科院SCI一区TOP期刊，影响因子19.924)上在线发表研究成果“3D打印自适应双超疏水的钛基多孔结构以用于可切换油/水乳液分离”（3D-Printed Robust Dual Superlyophobic Ti-Based Porous Structure for Switchable Oil/Water Emulsion Separations）。该成果以学院为唯一署名单位，2020级杨宇博士生为第一作者，任志英教授、林有希教授和钟舜聪教授为共同通讯作者。该期刊是德国wiley出版社旗下材料科学知名期刊之一，专注发表纳米技术、化学、物理、生物等应用领域中有关材料科学的重大突破，国际功能材料研究领域中最具影响力的顶级学术期刊，是学院认定的国际顶级期刊。

具有灵敏润湿性的智能表面，在可切换油水分离方面受到了广泛关注。然而，传统的灵敏润湿性智能表面制备过程繁琐，需通过喷涂、溶液浸渍、表面蚀刻和电沉积等复杂的工艺进行表面处理，且还需要用低表面能的化合物进行化学修饰才能形成可切换超润湿表面，存在稳定性较差，需要持续性外部刺激（如pH值、电场或光照射等）等不足，严重限制了其面向工程的实际应用。因此，开发出制备工艺简单、高纯度、高渗透性、高稳定性、高可靠性的油水分离材料，至今仍是一个艰巨的挑战。

针对上述问题，任志英教授课题组创新性提出采用纯机械的制备方法，即先进的选区激光熔覆(SLM)技术，以纯钛粉末为原料，打印出一种纯金属的具有理想超疏水性能的地形结构三维多孔过滤材料。在计算机程序的辅助下，实现一次性打印，无需传统方法的多步物理和化学处理。更重要的是，通过结构设计，SLM将仿生微纳米结构集成到多孔框架中，避免传统方法在网格结构上制造涂层而可能出现的界面粘连弱，导致材料油水分离功能稳定性差的问题。同时，三维多孔过滤材料的润湿性可以在水下超疏油和油下超疏水之间进行可逆切换，无需任何持续的外部刺激。

经试验验证得出：本论文提出的三维多孔结构过滤材料实现油水分离效率99.8%以上。此外，材料表面的粗糙结构是由钛粉在激光下融化后在凝固形成的，具有极强的机械稳定性。更重要的是，钛基材质使得多孔结构具有优异的耐腐蚀性。另外，基于仿真建模的可视化分析，进一步揭示了新材料的乳液分离机理。因此，本论文提出的新材料在可切换的油水乳液分离中具有广阔的工程应用前景。

该研究工作得到了国家自然科学基金（52175162, 51805086, 51975123）和福建省自然科学基金（2019J01210）的支持，是推进学校“机械工程”学科双一流建设的一项重要科研成果，标志着学院在新材料制备技术与环境清洁领域研究方面的进步和发展，增强了学院相关学科的国际影响力。

论文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202212262