新型纳米涂层可屏蔽上百种液体浸透
研究人员将这种纳米涂层称为“超全恐液面”,是一种叫做“聚二甲硅氧烷”的弹性塑料粒子混合物,能从立方纳米的尺度对液体形成斥力。研究人员指出,这种材料的化学成分固然重要,但更重要的是它的纹理。无论用在什么物质表面,它都能紧紧缠附在孔状结构上,由此就在这些孔中形成了更加精细的网。这种结构也意味着涂层中95%—99%的部分形成了气袋,所以接触该涂层的任何液体,几乎都无法触及它的固体表面。由于液体只能接触到织物涂层表面的细丝,因此大大减少了分子间的作用力。
“当两种材料靠得足够近时,彼此会受对方所带正电或负电荷的影响。如果是固液接触,液体就会进入固体并形成扩散。这种纳米涂层使固体表面和液滴之间的相互作用大大减小。”论文通讯作者、密歇根大学材料科学与工程副教授阿妮斯·图蒂亚说,“几乎任何液体滴到上面都会立刻弹开,而不会形成浸润。目前也有其他相似的防液材料,但把一些表面张力很低的液体如油、酒精、有机酸、有机碱和多种溶剂滴在上面,会有些黏附并四下流散,这种效果并不是我们想要的。”
研究人员实验了100多种液体,只有冰箱、空调中所用的两种氯氟烃能渗透涂层。在实验室,他们演示了该涂层能排斥咖啡、酱油、植物油、盐酸和硫酸,避免了衣物污染和皮肤烧伤。图迪亚说,它还能排斥汽油和多种酒精,“迄今为止,还没人演示过低表面张力非牛顿流体的弹性”。
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