科學家研制出新型材料可制成防水涂料

近日，據(jù)國外媒體報道，科學家已經(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，它能擊退每一樣東西。這種材料非常輕，可以用它制成“透氣性”衣服，用來保護戰(zhàn)場上的士兵。據(jù)研制出這種材料的美國密歇根大學的工程學研究人員說，這種空氣成分高達至少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。

除了超強抗污服裝外，這種涂層還能制成透氣性外套，用來保護士兵和科學家，避免他們接觸到危險化學物，并能制成防水涂料，減少船只的阻力。當通常對襯衫或者皮膚有害的液滴接觸到這種新型“超疏液表面”時，它們會被反彈回來。

該研究成果發(fā)表在《美國化學會會志》上，這項研究的負責人亞尼施-圖特佳說：“事實上你灑在上面的任何液體都會立刻反彈回來，不會沾濕衣物。對很多其他類似涂層而言，當油類、酒、有機酸、有機堿和溶劑等表面張力很低的液體沾到它們上面時，就會在衣物上慢慢擴散開來，這不是你希望看到的?！彼捌渫聦?00多種液體進行了檢測，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)使用的化學物質(zhì)。通過示范，圖特佳實驗證實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。這種材料的化學性質(zhì)很重要，質(zhì)地也很重要。

它會緊緊包裹住應用該材料的物體表面的小孔，在這些小孔里形成更細小的網(wǎng)。這種結(jié)構(gòu)意味著95%到99%的涂層實際上是氣囊，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：“通常當兩種材料靠的太近時，它們就會相互注入一小部分正電荷或者負電荷，一旦液體接觸到固體表面，就會在固體上擴散開來。

我們大大減少了物體表面和液滴之間的互動?！睅缀踉跊]有擴散的誘因下，液滴會持續(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。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、粘土和打印機墨水。

來源：九正建材網(wǎng)

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