據(jù)說，最近發(fā)明出一種新型超疏水自修復(fù)材料比同類防水涂料的耐久性高出數(shù)百倍。

    預(yù)計(jì)2017年底，我們將可以看到一類新的防水產(chǎn)品——具有超長耐久性的疏水涂層。 這得益于密歇根大學(xué)研究人員在防水噴涂涂層研究方面的突破，他們聲稱新型超疏水自修復(fù)材料比同類防水涂料的耐久性高出數(shù)百倍，因?yàn)檫@種涂層即使損壞，也可以一次又一次地自行愈合。

    該涂層實(shí)際上是一種叫做“氟化聚氨酯彈性體”的材料與另一種叫做“F-POSS”的拒水分子混合而成。這種涂層非常強(qiáng)韌，可以用于一些目前防水處理比較棘手的物體表面，比如汽車、服裝、屋頂，甚至用于船體，減少航行中的水阻力，從而提升海路航運(yùn)的燃油效率。

    自修復(fù)超疏水涂層可用于耐高溫外層

    材料科學(xué)與工程副教授Anish Tuteja說：“過去二三十年來，有數(shù)以千計(jì)的超疏水表面問世，但還沒人研究出如何系統(tǒng)地設(shè)計(jì)一種耐用的超疏水表面。我認(rèn)為這就是我們這項(xiàng)研究成果的意義所在，它將為其他研究人員打開一扇大門，以研制更便宜、甚至耐久性更好的超疏水涂層。”

    除了耐久性和韌性外，研究人員還發(fā)現(xiàn)，這種涂層在損壞時(shí)可以自行修復(fù)數(shù)百次。研究人員在最近發(fā)表于ACS Applied Materials & Interfaces的論文中寫道：“即使經(jīng)過磨損、劃破、燃燒、等離子清潔、紫外線輻射、超聲處理和化學(xué)腐蝕后，該涂層依然可以通過自修復(fù)保持耐水性。”因?yàn)榧词鼓骋粎^(qū)域的疏水涂層分子被刮掉，其他分子也會(huì)遷移過來填充間隙并且修復(fù)疏水表面結(jié)構(gòu)的完整性。

    這種新型涂層的防水性能關(guān)鍵在于可以調(diào)整疏水表面的幾何形狀，傳統(tǒng)的防水涂料大多采用微觀柱狀表面，在水滴的下方形成空氣包，從而讓水滴無法滯留而滾動(dòng)離開涂層表面，但這種結(jié)構(gòu)非常脆弱。為此，研究人員通過增加涂層表面的柔韌性，使其彎曲后不易破裂，從而保證疏水結(jié)構(gòu)可以使用較長時(shí)間。

    耐磨儀磨損測試

    磨損后的疏水效果對比

    將涂層置于火焰下

    澳大利亞的一個(gè)團(tuán)隊(duì)也試圖通過開發(fā)由塑料構(gòu)成的新涂層來解決疏水涂層的結(jié)構(gòu)脆弱性，還有其他研究團(tuán)隊(duì)通過模仿荷葉表面的結(jié)構(gòu)建立疏水模型，但這兩個(gè)研究方向都沒有考慮涂層的自我修復(fù)性，因此，他們所研制的涂層還是有別于這種超疏水自修復(fù)涂層的。