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超疏水噴霧——鞋子再也不怕雨季

2017-07-25 10:37:31 作者：本網發布來源：網絡分享至：

超疏水技術是指在物體表面構筑超疏水結構使其無法被潤濕，具有自清潔能力的一項技術，通過微納技術能讓物體表面像荷葉一樣滴水不沾。目前市面上就出現許多超疏水的噴霧，只要對著干凈的鞋面噴涂均勻，待干燥后，就可以不再懼怕夏季猝不及防的大雨了。

使用方法只要這樣輕輕噴：

就可以實現這樣的效果：

不僅防水而且防塵。

然而這種噴霧在使用前需要鞋子在干凈和干燥情況下使用，在一定程度上限制了其應用，這要是與超疏水結構的特點相關的。

那么，這種噴霧的原理可能是什么呢？什么是超疏水現象呢，超疏水的應用存在什么問題呢，我們首先來了解一下：

超疏水現象

超疏水噴霧屬于超疏水涂層的一種，具有疏水納米表面層結構，液體滴落在這種涂層表面能夠反彈起來。

超疏水材料

超疏水涂層能夠使用不同的材料制備，下列這幾種是最為常見的涂層基礎材料：

二氧化錳/聚苯乙烯納米復合材料

氧化鋅/聚苯乙烯納米復合材料

輕質碳酸鈣

碳納米管結構

二氧化硅納米涂層

二氧化硅基的涂層是最為經濟高效的選擇，通常將這些材料制備成凝膠狀或水霧形式使其能夠容易涂覆在物體表面；氧化物/聚苯乙烯復合物通常比凝膠二氧化硅納米涂層更為耐用，但是其涂覆工藝更為復雜其昂貴；而且目前來說碳納米管成本也十分高昂，因此二氧化硅凝膠仍然是目前效益最高的選擇。

超疏水涂層的類型

持久防水——通常用于織物防止其浸水

防雨型——用于汽車前擋風玻璃使其在下雨天仍能保持較良好視線

超疏水工業用途

在工業上，超疏水涂層主要用于超干表面技術。超疏水涂層啟發來源于自然界，比如植物的葉子和昆蟲的翅膀。噴涂這些超疏水材料到物體表面使其能夠防水，且具有防腐和防冰霜、自清潔和保護的功能。

航海工業：減少阻力、減少腐蝕和防止海洋生物在船身附著生長

汽車工業：用于擋風窗防止雨滴附著在玻璃上、同時自清潔

超疏水涂層依靠微觀或納米結構對水產生排斥作用，然而這種結構很容易被磨損或清洗損壞。因此，這些涂料目前來說最常用在電子元器件上，因為其不容易磨損。

應用

由于超疏水涂層在某些使用條件下對細菌的極端抗性，因此將超疏水涂層的潛在應用拓展至手術工具、醫療設備、織物以及其他襯底和基底引起了廣泛的興趣。然而，超疏水涂層的穩定性和耐用性是限制其應用在更多領域的主要障礙。新設計表面紋理的不銹鋼具有極好的耐用性和和永久疏水性。在視覺上，這些表面是光滑而平整的，但在微觀上1-2微米深的圓形洼地，這些圓形洼地大約占25%-50%的表面積，這些表面具有極好的自清潔能力。