新型物理超疏水材料油水不粘

2020-11-22 人民網

原標題：新型物理超疏水材料油水不粘

　　科技日報訊 （記者王小龍）不粘油也不粘水，液體落在上面會像小球一樣快速散開……美國科學家日前開發出一種神奇的疏水材料，將其噴塗在玻璃、金屬、塑料等材料的表面就能讓其排斥幾乎所有液體。經過處理的材料具有耐紫外線、耐高溫、耐腐蝕的特徵。由於疏水性能來自於其獨特的微觀物理屬性，除工業外，該技術還可被用於生物醫學領域。相關論文發表在《科學》雜誌上。

　　物理學家組織網11月28日報導稱，關於疏水性材料，自然界中常見的例子是荷葉。其表面的絨毛能減少葉片與水的接觸，讓水在表面張力的作用下形成水滴而不會粘在葉片上。新技術正是受到這一現象的啟發。

　　領導此項研究的加州大學洛杉磯分校機械和航空航天工程教授金昌津（音譯）說，該技術的關鍵是在材料表面製造出一種獨特的納米紋理結構。為此，他們在材料表面製造出了無數個納米尺度的「平頭釘」，每個「釘子」頭部的直徑約為20微米，之間相隔100微米，橫截面看起來就像是襯線體字母「T」。由於它完全依靠紋理實現的疏水性能，與材料的化學屬性無關，金昌津稱之為「機械式疏水表面」。

　　實驗發現，在經過處理的表面上，液體會自動形成球形，在表面發生傾斜時就會發生滾動。液體四周幾乎都由空氣包圍，受重力的作用，這些液體就像是「坐在」一個由95%的空氣構成的「墊子」上。在表面張力的作用下，液體會維持球形，在材料表面來回滾動而不會發生塌陷。

　　研究人員發現，經過處理的表面能夠排斥包括水、油和許多溶劑在內的幾乎所有的液體，就連目前已知的表面張力最小的液體——名為全氟己烷的含氟溶劑也不在話下。該技術適用於玻璃、金屬和塑料等多種表面，不會因原始材料的特性影響其疏水性能。

　　研究人員稱，經過該技術處理的材料還具有一定的耐久性，對紫外線、極端溫度都不敏感，可以在室外環境中持續使用很長的一段時間，因此可將其用於建築物、車輛或太陽能電池表面。在工業中使用這種技術則能夠提高部件防腐性能，達到延長使用壽命的目的。

　　總編輯圈點

　　在科學高度綜合、交叉滲透的今天，我們眼中再熟悉不過的自然現象，都可能被科學家玩到極致——受荷葉上晶瑩剔透的露珠啟發，科學家成功用納米技術開發出排斥幾乎所有液體的疏水材料。人類將因此享受到巨大「實惠」，想像一下，以後不管是仰望星空的科學探索，還是腳踏實地的吃穿住行，恐怕很多與材料相關的傳統產業都要宣告「破產」了，取而代之的，一定是更能滿足人類「高大上」需求的各類新興產業。若上臺鞠躬，請先謝「荷葉」！

(來源:科技日報)

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