今年3月,美國密歇根大學(xué)的研究人員在美國化學(xué)學(xué)會(ACS)的刊物《ACS應(yīng)用材料和界面》(ACS Applied Materials & Interfaces)雜志發(fā)表一篇題為《設(shè)計具有卓越機(jī)械耐久性的自愈超疏水表面》(Designing Self-Healing Superhydrophobic Surfaces with Exceptional Mechanical Durability)的論文,闡述了一種超耐用、可自愈的防水涂層材料。近日,密歇根大學(xué)官網(wǎng)對此發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)介紹。
密歇根大學(xué)指出,該涂層材料的耐久度比其同類產(chǎn)品高出數(shù)百倍,可使目前的防水處理比較薄弱車輛、衣物、屋頂和無數(shù)的其他表面防水;也可降低船體在水中前行的阻力,這將降低大型貨船的燃料消耗??蒲腥藛T認(rèn)為,此前在經(jīng)過幾十年研究都未能生產(chǎn)出耐用涂層,本次發(fā)明的新涂層是一項重大突破。雖然過去的涂層材料可以用作防水表面處理劑,但它們通常不足以用于諸如衣物或船體等對象。而本次研究的成果改變這一現(xiàn)狀。
該涂層材料由稱為“氟化聚氨酯彈性體”的材料和被稱為“F-POSS”的專用防水分子的混合物制成。它可以很容易地噴涂到幾乎任何表面上,并且具有輕微的彈性組織,使其比過去的產(chǎn)品更具彈性。如被損壞,涂層可以自愈數(shù)百次;即使在磨損,劃痕,燒傷,等離子體清潔,扁平化,聲波降解處理和化學(xué)侵蝕之后,它可以恢復(fù)原狀。除了物理自愈之外,涂層可以化學(xué)自愈——如果從表面刮掉防水的F-POSS分子,新分子會自動的遷移到那里以取代它們。這就是為何涂料可自行修復(fù)數(shù)百次。其自愈能力僅受其厚度的限制。
該發(fā)明正由HygraTek公司進(jìn)行商業(yè)化運作,HygraTek是由密歇根大學(xué)材料科學(xué)與工程副教授阿尼什·塔特哈(Anish Tuteja)在密歇根大學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)讓協(xié)助下成立的公司。塔特哈說:“過去20或30年來,數(shù)千個超疏水表面已經(jīng)被研究過,但沒有人能夠弄清楚如何系統(tǒng)地設(shè)計一個持久耐用的涂層表面。我認(rèn)為這正是我們真正取得的成就,它將為其他研究人員打開大門,創(chuàng)造更便宜,甚至更好的超疏水涂層”。他預(yù)計該涂層材料將在2017年年底之前用于包括防水織物和噴涂涂層在內(nèi)的相關(guān)應(yīng)用,可供消費者直接購買。