具有極端不潤濕特性的新型表面材料問世
2016-11-01 來源:中國聚合物網(wǎng)
芬蘭阿爾托大學(xué)的科學(xué)家已經(jīng)研發(fā)出難以被水和油潤濕的新型表面材料。該材料不需要通過隔離空氣的方法來阻止液滴潤濕材料表面。此外,即使新材料被其他液體濕潤后也能保持超雙疏特性,即在水中疏油和油中疏水。到目前為止,這種現(xiàn)象被人認(rèn)為是彼此矛盾的,并且不會存在于同一個表面。
水滴不會潤濕具有疏水特性的特富龍(聚四氟乙烯)涂層表面,而是呈球狀在表面滾動。但特富龍(聚四氟乙烯)涂層沒有疏油的特性,油滴會在涂層表面潤濕鋪展。雖然目前已經(jīng)開發(fā)出同時具備超疏水和超疏油的超雙疏涂層,但當(dāng)涂層表面被液體浸潤或污染后則會失去超雙疏特性。
廣泛的應(yīng)用前景
阿爾托大學(xué)為博士后研究員田雪林教授表示,“油和水表面之間的競爭性和相互作用在各種技術(shù)應(yīng)用中扮演著至關(guān)重要的角色。我們的新表面材料設(shè)計可以應(yīng)用到從自我清潔到防塵等許多方面。”
疏液表面對于某些行業(yè)來說非常重要。比如,在海洋工業(yè)中,疏液表面水下的極度防油性可以用于防止油污垢和生物污垢。同時,當(dāng)疏液表面被油覆蓋時,其卓越的防水性可以有效地抑制水分減少腐蝕。
阿爾托大學(xué)助理教授羅賓·拉斯(Robin Ras)表示,“這種表面材料可以被認(rèn)為是環(huán)境響應(yīng)性材料,即材料表面的潤濕性會隨著其接觸的環(huán)境液體而變化。與其他響應(yīng)表面材料不同,新表面材料不依賴于可重構(gòu)的有機分子修飾,而是使用一種新的策略研發(fā)的智能材料。當(dāng)以多孔材料的形式加工時,它可以應(yīng)用于油包水和水包油乳濁液的分離,而普通油/水分離材料僅用可應(yīng)用于一種類型的分離”。
兩個設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)
該材料通過將內(nèi)凹的表面形貌和精細匹配的表面化學(xué)成分相結(jié)合制備而成。研究人員提出了兩種新表面材料的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn):液體填充標(biāo)準(zhǔn)和穩(wěn)定復(fù)合界面標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致在表面紋理內(nèi)穩(wěn)定地捕獲無空氣油和水膜。這種液體膜能夠在油中實現(xiàn)超疏水,在水中實現(xiàn)超疏油。
原文鏈接:https://www.sciencedaily.com/releases/2016/10/161028111700.htm

水中的油滴。超雙疏表面能夠?qū)崿F(xiàn)在水中保持疏油。
水滴不會潤濕具有疏水特性的特富龍(聚四氟乙烯)涂層表面,而是呈球狀在表面滾動。但特富龍(聚四氟乙烯)涂層沒有疏油的特性,油滴會在涂層表面潤濕鋪展。雖然目前已經(jīng)開發(fā)出同時具備超疏水和超疏油的超雙疏涂層,但當(dāng)涂層表面被液體浸潤或污染后則會失去超雙疏特性。
廣泛的應(yīng)用前景
阿爾托大學(xué)為博士后研究員田雪林教授表示,“油和水表面之間的競爭性和相互作用在各種技術(shù)應(yīng)用中扮演著至關(guān)重要的角色。我們的新表面材料設(shè)計可以應(yīng)用到從自我清潔到防塵等許多方面。”
疏液表面對于某些行業(yè)來說非常重要。比如,在海洋工業(yè)中,疏液表面水下的極度防油性可以用于防止油污垢和生物污垢。同時,當(dāng)疏液表面被油覆蓋時,其卓越的防水性可以有效地抑制水分減少腐蝕。
阿爾托大學(xué)助理教授羅賓·拉斯(Robin Ras)表示,“這種表面材料可以被認(rèn)為是環(huán)境響應(yīng)性材料,即材料表面的潤濕性會隨著其接觸的環(huán)境液體而變化。與其他響應(yīng)表面材料不同,新表面材料不依賴于可重構(gòu)的有機分子修飾,而是使用一種新的策略研發(fā)的智能材料。當(dāng)以多孔材料的形式加工時,它可以應(yīng)用于油包水和水包油乳濁液的分離,而普通油/水分離材料僅用可應(yīng)用于一種類型的分離”。
兩個設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)
該材料通過將內(nèi)凹的表面形貌和精細匹配的表面化學(xué)成分相結(jié)合制備而成。研究人員提出了兩種新表面材料的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn):液體填充標(biāo)準(zhǔn)和穩(wěn)定復(fù)合界面標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致在表面紋理內(nèi)穩(wěn)定地捕獲無空氣油和水膜。這種液體膜能夠在油中實現(xiàn)超疏水,在水中實現(xiàn)超疏油。
原文鏈接:https://www.sciencedaily.com/releases/2016/10/161028111700.htm
(中國船舶工業(yè)綜合技術(shù)經(jīng)濟研究院 史騰飛 王志偉 丁宏)
版權(quán)與免責(zé)聲明:本網(wǎng)頁的內(nèi)容由中國聚合物網(wǎng)收集互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)布的信息整理獲得。目的在于傳遞信息及分享,并不意味著贊同其觀點或證實其真實性,也不構(gòu)成其他建議。僅提供交流平臺,不為其版權(quán)負(fù)責(zé)。如涉及侵權(quán),請聯(lián)系我們及時修改或刪除。郵箱:info@polymer.cn。未經(jīng)本網(wǎng)同意不得全文轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。
(責(zé)任編輯:xu)
相關(guān)新聞
- 聚合物表面材料制備技術(shù)國家工程實驗室落戶煙臺 2017-03-28
- 溫州醫(yī)科大學(xué)眼視光醫(yī)院在智能抗菌功能化表面方面取得系列進展 2017-03-13
- 中科院化學(xué)所在防冰表面材料研究方面取得重要進展 2016-06-17
- 香港城市大學(xué)朱平安課題組《Nat. Commun.》:空心液滴“內(nèi)卷”,彈跳活力盡失 2023-09-06
- 香港大學(xué)王立秋講座教授團隊《Mater. Horiz.》:在液滴碰撞控制領(lǐng)域取得新進展 2021-09-10
- 香港大學(xué)王立秋講座教授團隊《Nat. Commun.》:在液滴輸送領(lǐng)域取得新進展 2021-06-02