编辑:[db:作者] 时间:2024-08-25 02:18:54
择要:强韧性高、防水防油性能好、优柔可覆盖物体。
喷鼻香港大学最近研究出了一种「互联疏液构造」的防水防油材料,可运用在防水衣物、防污厨具、大型船只等方面,将其覆盖在纺织品、金属、玻璃等物体表面,就可以达到防水防油的效果。举两个例子,这种材料如果被覆盖在衣服表面,往后你就不用洗衣了,抖一抖就干净;如果覆盖在厨具表面,做完饭后,用水冲一下就干净了。是不是很神奇?
从理论上说,最空想的防水防油(疏液)材料,可以弹走任何不同体积的液体,不被粘黏。现在市情上已经存在防水防油材料,但不能在担保良好防水防油功能的同时,又知足耐用度高、大面积制造、本钱低廉的哀求。缘故原由是现在工程学上微构造的设计和材料制造办法上还有不敷。导致大部分干系产品只能防水,很少能做到防油。而且,这些产品一样平常利用化学方法防水,本钱高且污染环境。
为办理这个问题,喷鼻香港大学工程学院机器工程系王立秋教授带领的团队,借助从节肢动物跳虫上得到的灵感,采取新的构造设计和编造方法制造出了新的防水防油材料,并用「液滴微流控」方法制造出「多孔疏液表面」。这种新材料用纯物理方法即可做到防水防油。
王立秋教授(右)及朱安然博士展示他们的防水防油物料。来源:喷鼻香港大学
跳虫生活在土壤中,常常碰着雨水冲洗乃至被淹没。这使得它们进化出了强韧的角质表皮,同时具有良好的排水能力。研究团队模拟跳虫的表皮构造,设计出了具有互联凹角特点的多孔表面——相互连接提高强韧度的同时担保防水能力——办理了防水能力和强韧度之间不可兼得的抵牾。
跳虫(体长约 2.5 毫米)。來源: Brian Valentine
实验证明,具有「互联疏液构造」的材料可以排斥水、油、表面活性剂溶液(如洗洁精)和有机溶剂等至少 10 种液体,比较单独构造,强韧度提高了 21 倍。同时,其柔韧性让其可以被覆盖在多种物体上。
模拟跳虫表皮构造设计的疏液表面。来源:喷鼻香港大学
此外,研究团队用「液滴微流控」方法,可以精准掌握每颗微粒液体的尺寸、构造和化学身分,制造出大面积且构造均一的材料。
最主要的是,这种材料还非常便宜,每平方米的本钱仅为约 1 元港币(7 角到 1 元 3 角港币),为市情产品价格的千分之一。港大估量,该材料在未来 2 到 3 年内能被运用到日常用品上。
以这项研究为根本,未来还可以按照实际须要,进一步设计制造出不同形状、不同防水或排水能力、不同强韧度的物料,运用到能源、建筑、车辆、化学工程、电子、环境、生物医学、制造业、船舶、军事举动步伐等领域。没有做不到,只有想不到,对付这项研究的运用,你认为还能运用在哪些地方?有没有人产生了大胆的想法?
头图来源:喷鼻香港大学
任务编辑:早优夫斯基
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