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科學家研制出新型材料 可防止工作服變臟
發布時間:2015-3-2 17:16:00   來源:山西維爾亞服裝    瀏覽次數:3344

據國外媒體報道,科學家已經公布了能夠幫助吃東西笨手笨腳的人解決后顧之憂的辦法——適用于衣物,能夠抵御幾乎你所知道的任何臟物的涂層。這一研究成果同樣適用于廠礦類型的耐臟工作服。

這種與眾不同的涂層95%是空氣,從咖啡和酒,到油,甚至是酸,它能擊退每一樣東西。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學的工程學研究人員說,這種空氣成分高達至少95%的納米涂層,能夠抵御范圍最廣的任何材料形成的液體,促使它們從物體表面反彈出去。除了超強抗污服裝外,這種涂層還能制成透氣性外套,用來保護士兵和科學家,避免他們接觸到危險化學物,并能制成防水涂料,減少船只的阻力。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》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都會立刻反彈回來,不會沾濕衣物。對很多其他類似涂層而言,當油類、酒、有機酸、有機堿和溶劑等表面張力很低的液體沾到它們上面時,就會在衣物上慢慢擴散開來,這不是你希望看到的。”他及其同事對100多種液體進行了檢測,發現只有兩種液體能夠滲透這種涂層。它們是含氯氟烴,這是冰箱和空調使用的化學物質。通過示范,圖特佳實驗證實這種涂層能夠防止咖啡、醬油、植物油、有毒氫氯酸和能夠灼傷皮膚的硫酸沾到物體上。他表示,這種材料還能抵御汽油和不同種類的酒。

為了應用這種涂層,研究人員采用了靜電紡絲(Electrospinning)技術,它利用電荷從溶液中制出固體微粒。迄今為止他們已經把這種涂層涂抹到小瓷磚上和郵票大小的織物上。該涂層是橡膠塑料粒子聚二甲基硅氧烷(PDMS)和美國空軍發明的含有碳、氟、硅和氧的防水納米立方體的混合物。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體表面的小孔,在這些小孔里形成更細小的網。這種結構意味著95%到99%的涂層實際上是氣囊,因此任何灑落到這種涂層上的液體都很難接觸到固體表面。

由于液體僅接觸到固體表面的網狀結構,而不是更大區域,因此這種涂層可以顯著減小通常會把兩種狀態的分子吸引到一起的分子間的作用力。使這種范德瓦爾斯力產生的影響降至最小。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小部分正電荷或者負電荷,一旦液體接觸到固體表面,就會在固體上擴散開來。我們大大減少了物體表面和液滴之間的互動。”幾乎在沒有擴散的誘因下,液滴會持續保持原有狀態,只有液滴自身的分子相互作用,它們繼續保持球形,并從涂層表面反彈回來。這種涂層排斥的一種液體類別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。

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