科學(xué)家研制出新型材料可制成防水涂料

近日，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，科學(xué)家已經(jīng)公布了能夠幫助吃東西笨手笨腳的人解決后顧之憂的辦法——適用于衣物，能夠抵御幾乎你所知道的任何臟物的涂層。

這種與眾不同的涂層95%是空氣，從咖啡和酒，到油，甚至是酸，它能擊退每一樣?xùn)|西。這種材料非常輕，可以用它制成“透氣性”衣服，用來(lái)保護(hù)戰(zhàn)場(chǎng)上的士兵。據(jù)研制出這種材料的美國(guó)密歇根大學(xué)的工程學(xué)研究人員說(shuō)，這種空氣成分高達(dá)至少95%的納米涂層，能夠抵御范圍最廣的任何材料形成的液體，促使它們從物體表面反彈出去。

除了超強(qiáng)抗污服裝外，這種涂層還能制成透氣性外套，用來(lái)保護(hù)士兵和科學(xué)家，避免他們接觸到危險(xiǎn)化學(xué)物，并能制成防水涂料，減少船只的阻力。當(dāng)通常對(duì)襯衫或者皮膚有害的液滴接觸到這種新型“超疏液表面”時(shí)，它們會(huì)被反彈回來(lái)。

該研究成果發(fā)表在《美國(guó)化學(xué)會(huì)會(huì)志》上，這項(xiàng)研究的負(fù)責(zé)人亞尼施-圖特佳說(shuō)：“事實(shí)上你灑在上面的任何液體都會(huì)立刻反彈回來(lái)，不會(huì)沾濕衣物。對(duì)很多其他類似涂層而言，當(dāng)油類、酒、有機(jī)酸、有機(jī)堿和溶劑等表面張力很低的液體沾到它們上面時(shí)，就會(huì)在衣物上慢慢擴(kuò)散開來(lái)，這不是你希望看到的?！彼捌渫聦?duì)100多種液體進(jìn)行了檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)只有兩種液體能夠滲透這種涂層。

它們是含氯氟烴，這是冰箱和空調(diào)使用的化學(xué)物質(zhì)。通過(guò)示范，圖特佳實(shí)驗(yàn)證實(shí)這種涂層能夠防止咖啡、醬油、植物油、有毒氫氯酸和能夠灼傷皮膚的硫酸沾到物體上。他表示，這種材料還能抵御汽油和不同種類的酒。

為了應(yīng)用這種涂層，研究人員采用了靜電紡絲Electrospinning技術(shù)，它利用電荷從溶液中制出固體微粒。迄今為止他們已經(jīng)把這種涂層涂抹到小瓷磚上和郵票大小的織物上。該涂層是橡膠塑料粒子聚二甲基硅氧烷PDMS和美國(guó)空軍發(fā)明的含有碳、氟、硅和氧的防水納米立方體的混合物。這種材料的化學(xué)性質(zhì)很重要，質(zhì)地也很重要。

它會(huì)緊緊包裹住應(yīng)用該材料的物體表面的小孔，在這些小孔里形成更細(xì)小的網(wǎng)。這種結(jié)構(gòu)意味著95%到99%的涂層實(shí)際上是氣囊，因此任何灑落到這種涂層上的液體都很難接觸到固體表面。

由于液體僅接觸到固體表面的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，而不是更大區(qū)域，因此這種涂層可以顯著減小通常會(huì)把兩種狀態(tài)的分子吸引到一起的分子間的作用力。使這種范德瓦爾斯力產(chǎn)生的影響降至最小。圖特佳說(shuō)：“通常當(dāng)兩種材料靠的太近時(shí)，它們就會(huì)相互注入一小部分正電荷或者負(fù)電荷，一旦液體接觸到固體表面，就會(huì)在固體上擴(kuò)散開來(lái)。

我們大大減少了物體表面和液滴之間的互動(dòng)?！睅缀踉跊]有擴(kuò)散的誘因下，液滴會(huì)持續(xù)保持原有狀態(tài)，只有液滴自身的分子相互作用，它們繼續(xù)保持球形，并從涂層表面反彈回來(lái)。這種涂層排斥的一種液體類別是所謂的非牛頓種類，它們包括洗發(fā)液、奶油蛋糕、血液、油漆、粘土和打印機(jī)墨水。

來(lái)源：九正建材網(wǎng)

　　版權(quán)及免責(zé)聲明：凡本網(wǎng)所屬版權(quán)作品，轉(zhuǎn)載時(shí)須獲得授權(quán)并注明來(lái)源“中國(guó)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)信息網(wǎng)”，違者本網(wǎng)將保留追究其相關(guān)法律責(zé)任的權(quán)力。凡轉(zhuǎn)載文章，不代表本網(wǎng)觀點(diǎn)和立場(chǎng)。版權(quán)事宜請(qǐng)聯(lián)系：010-65363056。

延伸閱讀