疏水涂层究竟能有多厉害?此前,我们没有答案,但在它出现之后,我们知道,就是它了!
近日,墨尔本大学研究人员研发出了一款超级疏水涂层,它不仅能够排斥100多种液体,还能耐高温,甚至在受损害后自我治愈,堪称疏水涂层中的瑞士军刀!
(图片来源:墨尔本大学)
新的氟化涂层保护聚苯乙烯培养皿免受溶剂四氢呋喃(蓝色)的影响。通常溶剂会溶解该塑料。
这100多种不同的液体,包括水,正戊烷,全氟己烷和浓氢氟酸。(虽然许多性能在以前的材料中也曾出现,但涂层排斥正戊烷的能力是不寻常的。)它们在涂层上通常会形成几乎球形的小球,且至少拥有150度的接触角,只需略微倾斜表面(通常小于5度),就足以使液滴干净地滚落。
纵然在100℃下,涂层被刮擦,研磨和洗涤后,依旧保持其性能。只有当研究人员用氧等离子体冲洗它时,才会丧失其性能。哪怕这样,涂层在室温下24小时后即可自愈,或者加热到120℃10分钟内亦可恢复,重新获得其所有性能。
(图片来源:墨尔本大学)
它为何如此优秀?官方解释,该涂层是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。
当其喷涂到物体表面上时,大气中的水蒸气会引发PFTS和n -BCA 之间的一系列聚合反应,从而形成坚韧、透明的薄膜。涂层含有聚合物纳米粒子,聚合形成高度纹理化的表面,可以捕获微小的空气袋,以帮助防止液体。
(图片来源:墨尔本大学)
新氟化涂层的微观结构可有助于形成空气垫,从而改善其防护性能。它能用在哪里?
研究人员表示,n -BCA可作为一种强力粘合剂,将涂料固定在各种物质上,包括木材、金属、玻璃和涤纶织物。
最终该涂料可能开发成用于化学危害屏蔽的涂层,目前,该团队已与行业合作伙伴合作。
(图片来源:墨尔本大学)
由于其超级防水涂层,戊烷喷射器在这个不锈钢网上反弹。这种溶剂会润湿大多数表面。
离实用远么?可能还有很长一段路要走,杜勒姆大学开发功能表面的Jas Pal S. Badyal说,因为要考虑这些卤化化合物对环境的影响,使用二氯五氟丙烷作为涂料前体的溶剂可能是一个绊脚石。此外,需要降低涂层成本并评估其长期耐久性。
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责任编辑:王元
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