超疏水性能材料
出淤泥而不染的荷葉是天然的不沾水“大師”,它能防雨水但防不了水蒸氣。
美國賓夕法尼亞州立大學研究人員新開發(fā)出一種連水蒸氣也不沾的新型納米材料,真正做到“滴水不沾”。
據(jù)研究人員介紹,當液滴落到一個物體的表面,通常出現(xiàn)兩種情況:一是物體表面仍“鎖”有一層薄薄的氣體,液滴漂浮在這層氣體上,而不會沾在物體表面;一是兩者之間沒有氣體,液滴與物體表面緊密接觸,并被限制或黏滯在上面。
過去人們開發(fā)的仿荷葉防水材料只能在第一種情況下起到效果,而現(xiàn)在他們則讓材料在第二種情況下也能夠有效工作。
“荷葉表面的疏水性完全依賴于液體底下的一層氣體,但這層氣體很容易被破壞,從而使其喪失疏水性能,”負責研究的助理教授黃得勝解釋說,“我們的研究采用液體潤滑劑取代氣體,大大提高了表面不沾水的性能。”
為了得到這種不沾水表面,研究人員使用納米技術(shù)在硅片上加工出納米結(jié)構(gòu)的“柱子”,隨后將一層液體潤滑劑灌入納米結(jié)構(gòu)中,以降低對液滴滑動的黏滯力。
為測試其性能,研究人員將表面傾斜30度,取5微升小水滴放在表面上讓其滑動。測試結(jié)果證實,即使液滴底下沒有氣體存在,這種表面依然可以做到“滴水不沾”,其疏水性能遠遠超過先前的各種仿生結(jié)構(gòu)。
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