疏水涂層究竟能有多厲害?此前,我們沒有答案,但在它出現之后,我們知道,就是它了!
近日,墨爾本大學研究人員研發出了一款超級疏水涂層,它不僅能夠排斥100多種液體,還能耐高溫,甚至在受損害后自我治愈,堪稱疏水涂層中的瑞士軍刀!
(圖片來源:墨爾本大學)
新的氟化涂層保護聚苯乙烯培養皿免受溶劑四氫呋喃(藍色)的影響。通常溶劑會溶解該塑料。
這100多種不同的液體,包括水,正戊烷,全氟己烷和濃氫氟酸。(雖然許多性能在以前的材料中也曾出現,但涂層排斥正戊烷的能力是不尋常的。)它們在涂層上通常會形成幾乎球形的小球,且至少擁有150度的接觸角,只需略微傾斜表面(通常小于5度),就足以使液滴干凈地滾落。
縱然在100℃下,涂層被刮擦,研磨和洗滌后,依舊保持其性能。只有當研究人員用氧等離子體沖洗它時,才會喪失其性能。哪怕這樣,涂層在室溫下24小時后即可自愈,或者加熱到120℃10分鐘內亦可恢復,重新獲得其所有性能。
(圖片來源:墨爾本大學)
它為何如此優秀?官方解釋,該涂層是1H,1H,2H,2H-全氟己基三氯硅烷(PFTS)和氰基丙烯酸正丁酯(n -BCA)的混合物,在二氯五氟丙烷溶液中混合而成。
當其噴涂到物體表面上時,大氣中的水蒸氣會引發PFTS和n -BCA 之間的一系列聚合反應,從而形成堅韌、透明的薄膜。涂層含有聚合物納米粒子,聚合形成高度紋理化的表面,可以捕獲微小的空氣袋,以幫助防止液體。
(圖片來源:墨爾本大學)
新氟化涂層的微觀結構可有助于形成空氣墊,從而改善其防護性能。它能用在哪里?
研究人員表示,n -BCA可作為一種強力粘合劑,將涂料固定在各種物質上,包括木材、金屬、玻璃和滌綸織物。
最終該涂料可能開發成用于化學危害屏蔽的涂層,目前,該團隊已與行業合作伙伴合作。
(圖片來源:墨爾本大學)
由于其超級防水涂層,戊烷噴射器在這個不銹鋼網上反彈。這種溶劑會潤濕大多數表面。
離實用遠么?可能還有很長一段路要走,杜勒姆大學開發功能表面的Jas Pal S. Badyal說,因為要考慮這些鹵化化合物對環境的影響,使用二氯五氟丙烷作為涂料前體的溶劑可能是一個絆腳石。此外,需要降低涂層成本并評估其長期耐久性。
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責任編輯:王元
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