新型超强防水材料,已经可以满足现实使用需

本文参加百家号#科学了不起#系列征文赛。

超疏水表面具有独特的憎水特性，这使得它们对于抗菌涂层非常有用，因为细菌、病毒和其他病原体无法附着在其表面。然而，超疏水表面有一个很大的缺陷，那就是极易被割伤、划伤或凹陷。如果超疏水表面受损，受损的区域可能会积聚液体，涂层的作用也就失去了。然而，现在，中国和芬兰的研究人员合作开发出了一种超强的超疏水表面，这种表面可以承受尖锐或钝性物体的反复撞击，并且仍能保持优异的疏水性能。

这项研究是本周《Nature》杂志的封面专题，设计出了可以由金属、玻璃或陶瓷制成的超疏水表面。这种表面的超疏水特性来自于纳米级的结构。诀窍是在材料表面形成蜂窝状的微小倒金字塔结构的图案。然后在蜂窝内部涂上憎水剂。这样可以防止任何液体粘附在表面，脆弱的化学涂层被金字塔的墙体保护起来，不至于损坏。

这种装甲结构几乎可以用任何材料制成，正是表面框架的相互连接使其变得坚固、刚性强。阿尔托大学的物理学家RobinRas教授说，他的研究小组负责该项目的一部分。我们用不同大小、形状和材料的蜂巢制作了这种装甲。这个结果的好处在于，它是一个通用的概念，适用于许多不同的材料，让我们可以灵活地设计出各种耐用的防水表面。

除了在生物医学技术中的抗菌特性外，超疏水表面还可以更广泛地应用于任何需要液体憎水表面的应用。光伏技术就是一个例子，湿气和污垢的堆积会阻碍它们吸收光线，从而降低发电量。如果用超疏水玻璃表面制作太阳能电池板，就能长期保持其效率。此外，由于太阳能电池经常在屋顶和其他难以触及的地方，因此憎水涂层将减少清洁的工作量。

通过使用解耦设计，我们引入了一种新的方法来设计一种坚固的超疏水表面。我们未来的工作将是进一步推动这种方法，并将鲁棒性超疏水表面转移到不同的材料上，并将其商业化。参与这项研究的中国电子科技大学成都分校课题组负责人XuDeng教授说。

超疏水表面的其他理想应用还包括在机器和车辆上，这些地方的工作环境对脆性材料来说可能是非常恶劣的。为了模拟这些工作环境，研究人员将他们的新表面置于极端条件下，包括在℃下连续烘烤数周、将其浸泡在高腐蚀性液体中数小时、用高压水流对其进行喷射，并在极端潮湿的环境中进行物理性实验，所有测试条件下表面都能保持有效地排斥液体。

论文标题为《Designofrobustsuperhydrophobicsurfaces》。

转载请注明：http://www.abuoumao.com/hyfz/4921.html