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全球視野 | 防水涂層使得超長待機還能自我修復

2017-10-25 16:17:52 作者：汪玉玲來源：《腐蝕防護之友》分享至：

說到疏水材料，你能想到什么？荷葉？塑料？但是你能想象一種疏水涂層可以進行自我修復嗎？密歇根大學新研發(fā)的一種防水涂層不僅可以長期疏水，更加堅韌耐用，而且還能在受到破壞后進行數(shù)百次自我修復。期待嗎？這種材料到今年年底就會面市，到時候我們就可以一睹真容了！

到 2017 年底，一種可以在長途運輸中保持疏水的新型防水產品將會面世。這主要是得力于密歇根大學的研究人員，他們研發(fā)出了一種可噴涂防水涂料，據(jù)說其比類似材料要耐用數(shù)百倍。即使該涂層受到了損壞，它也可以不斷進行自我修復。

這種涂層實際上是由氟化聚氨酯彈性體與一種名為“F-POSS”的疏水分子混合而成的復合材料。研究人員聲稱，使這種可噴涂、類似于橡膠的涂層區(qū)別于近年來生產的其他眾多類似產品的原因在于它的長久耐用性。

“過去二三十年出現(xiàn)了成千上萬種超疏水表面，但是沒有人真正懂得如何系統(tǒng)地設計材料的耐久性，”材料科學與工程學副教授 Anish Tuteja 說道，“我認為這是我們研究成果的真正意義所在，并且這也將為其他研究人員開發(fā)更低廉更疏水的涂層開辟了一條新的道路。”

這種物質極其強韌，可以用于汽車、服飾、屋頂?shù)谋砻娣浪踔量梢杂糜诖w，它在水中具有低的電阻，因此可以提高貨運輪船的燃料效率。

除了耐久性和強韌性，該涂層還可以在受損之后進行數(shù)百次的自我修復。“即使被磨損、刮傷、燒傷、等離子體凈化、壓縮、超聲或者化學侵蝕，這種涂層都可以保持它的耐水性，”研究人員在他們最近發(fā)表于 ACS Applied Materials& Interfaces 期刊上的一篇論文中寫道。

即使將涂層表面的一部分刮掉，其他分子也將會向該處轉移，使其愈合，從而保證該疏水表面的完整性。

這種新型涂層之所以具備如此優(yōu)異的疏水性，關鍵在于疏水表面幾何結構的調整。大多數(shù)防水涂層都采用的是細微的柱體，其可以在水滴下面產生氣泡，從而使水滴無法停留在材料表面。但是這種結構本身比較脆弱。因此研究人員通過使涂層表面變得柔韌，從而在受到壓力時可以彎曲而不易斷裂，耐久性更好。

另一個澳大利亞的研究團隊也嘗試改善疏水材料的脆弱性，他們研發(fā)了一種由組合塑料所制備的新型涂層。另一種疏水模型是荷葉。但是無論是以上哪一種，都不具備自愈合的特性。

在密歇根大學的幫助下，這一成果將會由 Tuteja 創(chuàng)辦的一家名為 HygraTek 的新公司帶向市場。Tuteja 聲稱這種可噴涂涂料和防水面料將會在今年年底面市。

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