近日，研究人員開發出一種新型超疏水涂膜。這種碳氫化合物涂層生產廉價且環保，可以取代碳氟化合物(目前用作防水處理的材料)。

　　超疏水材料有很大的發展前景：首先，可以自行清潔需要干凈的地方;還可以放在金屬表面防止水的腐蝕生銹;第三，基于對昆蟲的研究我們還可以使水上飛行成為可能，在船的表面加上超疏水膜減小阻力節省能源。目前，我們定義超疏水材料表面穩定接觸角要大于150°，滾動接觸角小于10°。

具有超疏水結構的荷葉表面

　　荷葉是人們熟知的超疏水表面。科學家從荷葉中獲取靈感，試圖模仿植物開發出具有類似性質的碳氫化合物材料。萊斯大學的Andrew Barron說：“自然界明白如何使這些材料環保且友好，我們的工作是找出如何以及為什么效仿自然界。”

　　萊斯大學的研究團隊開發并測試了一種支鏈烴、低表面能材料(LSEM)和改性羧酸用于外包氧化鋁納米顆粒，所有這些材料的制備都很容易。

　　改性羧酸包含支鏈烴鏈，具有突出和尖起結構。烴鏈使材料表面粗糙且防水。粗糙表面中間包含空氣，減少了水滴之間的聯系，使液滴在表面上容易滑落。

　　這種新開發的材料是綠色產品，可以替代有毒、昂貴的碳氟化合物，應用于超疏水領域。這種材料生產廉價，可以廣泛應用于目前已經成熟使用的表面旋轉、噴涂等技術。

開發出新型超疏水材料 助力防蝕防銹

　　接觸角是水界面與材料界面的角度，如果突起高，接觸角角度也會高。180度的角分類僅僅是一個球體的接觸表面，0度角本質上呈凹坑狀。

　　巴倫說：“支鏈烴LSEM比碳氟級超疏水涂料效果更好，其接觸角約為155度。觀察可得，這種材料能夠在不同的涂層技術和不同養護溫度下保持其性能。新材料可作為減阻涂料廣泛應用在海洋領域，其中的一些國際協議中規定水要遠離碳氟化合物和其他有潛在危險的添加劑。

　　巴倫還指出：“具有紋理表面的超疏水涂層經常損壞，這會降低材料的疏水性質。我們研制的材料具有更隨機的層次結構，可以在受損傷的情況下維護其性能。”

　　研究人員正計劃研究不同類型的基質材料以提高材料的粘附性能。研究團隊還考慮將這種表面應用在其他商業領域。

 

責任編輯：田雙

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