據國外(wài)媒體(tǐ)報道,科學家已經公布了能夠幫助吃東西笨手笨腳的人解決後顧之憂的辦法——适用于衣物(wù),能夠抵禦幾乎你所知(zhī)道的任何髒物(wù)的塗層。這一(yī)研究成果同樣适用于廠礦類型的耐髒工(gōng)作服。
這種與衆不同的塗層95%是空氣,從咖啡和酒,到油,甚至是酸,它能擊退每一(yī)樣東西。這種材料非常輕,可以用它制成“透氣性”衣服,用來保護戰場上的士兵。據研制出這種材料的美國密歇根大(dà)學的工(gōng)程學研究人員(yuán)說,這種空氣成分(fēn)高達至少95%的納米塗層,能夠抵禦範圍最廣的任何材料形成的液體(tǐ),促使它們從物(wù)體(tǐ)表面反彈出去(qù)。除了超強抗污服裝外(wài),這種塗層還能制成透氣性外(wài)套,用來保護士兵和科學家,避免他們接觸到危險化學物(wù),并能制成防水塗料,減少船隻的阻力。當通常對襯衫或者皮膚有害的液滴接觸到這種新型“超疏液表面”時,它們會被反彈回來。
該研究成果發表在《美國化學會會志(zhì)》上,這項研究的負責人亞尼施-圖特佳說:“事實上你灑在上面的任何液體(tǐ)都會立刻反彈回來,不會沾濕衣物(wù)。對很多其他類似塗層而言,當油類、酒、有機酸、有機堿和溶劑等表面張力很低的液體(tǐ)沾到它們上面時,就會在衣物(wù)上慢(màn)慢(màn)擴散開(kāi)來,這不是你希望看到的。”他及其同事對100多種液體(tǐ)進行了檢測,發現隻有兩種液體(tǐ)能夠滲透這種塗層。它們是含氯氟烴,這是冰箱和空調使用的化學物(wù)質。通過示範,圖特佳實驗證實這種塗層能夠防止咖啡、醬油、植物(wù)油、有毒氫氯酸和能夠灼傷皮膚的硫酸沾到物(wù)體(tǐ)上。他表示,這種材料還能抵禦汽油和不同種類的酒。
爲了應用這種塗層,研究人員(yuán)采用了靜電紡絲(Electrospinning)技術,它利用電荷從溶液中(zhōng)制出固體(tǐ)微粒。迄今爲止他們已經把這種塗層塗抹到小(xiǎo)瓷磚上和郵票大(dà)小(xiǎo)的織物(wù)上。該塗層是橡膠塑料粒子聚二甲基矽氧烷(PDMS)和美國空軍發明的含有碳、氟、矽和氧的防水納米立方體(tǐ)的混合物(wù)。這種材料的化學性質很重要,質地也很重要。它會緊緊包裹住應用該材料的物(wù)體(tǐ)表面的小(xiǎo)孔,在這些小(xiǎo)孔裏形成更細小(xiǎo)的網。這種結構意味着95%到99%的塗層實際上是氣囊,因此任何灑落到這種塗層上的液體(tǐ)都很難接觸到固體(tǐ)表面。
由于液體(tǐ)僅接觸到固體(tǐ)表面的網狀結構,而不是更大(dà)區域,因此這種塗層可以顯著減小(xiǎo)通常會把兩種狀态的分(fēn)子吸引到一(yī)起的分(fēn)子間的作用力。使這種範德瓦爾斯力産生(shēng)的影響降至最小(xiǎo)。圖特佳說:“通常當兩種材料靠的太近時,它們就會相互注入一(yī)小(xiǎo)部分(fēn)正電荷或者負電荷,一(yī)旦液體(tǐ)接觸到固體(tǐ)表面,就會在固體(tǐ)上擴散開(kāi)來。我(wǒ)們大(dà)大(dà)減少了物(wù)體(tǐ)表面和液滴之間的互動。”幾乎在沒有擴散的誘因下(xià),液滴會持續保持原有狀态,隻有液滴自身的分(fēn)子相互作用,它們繼續保持球形,并從塗層表面反彈回來。這種塗層排斥的一(yī)種液體(tǐ)類别是所謂的非牛頓種類,它們包括洗發液、奶油蛋糕、血液、油漆、粘土和打印機墨水。