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中国与芬兰合作研发装甲超疏水表面 可用于车辆/机器等

2020年07月03日 点击:


盖世汽车讯 超疏水表面的防水能力很强,因而在抗菌涂层中非常有用,因为可以防止细菌、病毒和其他病原体附着在抗菌涂层表面。不过,超疏水表面有一个重大缺陷:非常容易被切割、被划或产生凹痕。如果超疏水表面受损,则受损区域会困住液体,涂层的益处也就不复存在。不过,据外媒报道,现在中国电子科技大学和芬兰阿尔托大学的研究人员合作了一种装甲超疏水表面,可以承受尖锐物体以及钝物的反复打击,还具有世界级的防液体功能。


(图片来源:阿尔托大学)


该项研究设计了一种由金属、玻璃或陶瓷制成的超疏水表面。该表面的疏水性源自遍布其表面的纳米结构,诀窍在于在表面形成微小倒金字塔型的蜂窝状结构。然后,蜂窝结构内涂覆上易碎的防水化学物质,防止任何液体附着在该表面上,而且脆弱的化学涂层也得到了金字塔壁的保护。


(图片来源:阿尔托大学)


超疏水表面除了具备用于生物医学技术的抗菌性能外,还可以广泛用于任何需要疏水表面的应用,如太阳能电池。随着时间推移,水分和污垢会阻碍太阳能电池吸收光线,降低发电量。采用超疏水玻璃表面制作太阳能电池板就可让其在很长一段时间内保持原有的效率。此外,由于太阳能电池通常安装在屋顶以及其他很难接触到的地方,此种防水涂层还能减少清洁需求。


超疏水表面的其他理想应用还包括机器和汽车,此种脆性材料在此种环境中长期使用会很艰难。为了模拟此种工作环境,研究人员将此种新表面置于各种极端条件下,包括让其在100 °C的温度下不间断地烘烤数周、浸泡在高度腐蚀性液体中数小时、用高压水喷射、在极端湿度环境中进行高强度活动,结果发现该表面的防液体能力仍然很高效。


既然此种新材料设计的优势已经得到证明,未来的研究将集中于探索其在实际应用中的潜力。