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Science:超疏水如何走向實際應用?
納米人 納米人 2016-11-28

自20世紀90年代后期以來,超疏水表面由于其自清潔,防冰,以及增強的熱傳遞效果等優異性能而備受關注。


一般而言,超疏水表面是指,水接觸角>150°而且水滴可以滑走的表面。超疏水表面的兩個必要條件:

1)微納表面結構;

2)非極性的表面化學。


  這兩個條件確保表面可以捕獲一層薄薄的空氣,從而減少固體表面和液體之間的吸引力。


  那么,問題就來啦:這種超疏水表面極容易被機械磨損和摩擦破壞,并且改變其表面化學,從而減低超疏水性。因此,超疏水表面的機械持久性成為了該技術大規模進入實際應用領域的重中之重。



圖1. 超疏水表面經過機械磨損前后的超疏水性變化


為了檢測超疏水表面的機械持久性,大家也發明了很多方法,譬如線性磨損、落砂磨損、環形磨損、膠帶磨損測試等等。其中應用比較多的是線性磨損測試方法。然而,這些方法都沒有一個統一的標準,不方便材料之間的對比和優化。


標準的持久力測試方法,應該具備以下3個條件:

1)是大多數實驗室都能夠實現的;

2)和實際應用領域相關的;

3)能夠產生足夠大的均勻的磨損表面用于浸潤性表征。

 

希望納米人的讀者朋友能夠早日建立這樣的標準,促進更優異材料的設計,加快超疏水技術的大規模應用!

 


本文主要參考以下資料,圖片和視頻僅用于對相關科學作品的介紹、評論以及課堂教學或科學研究,不得作為商業用途。如有任何版權問題,請隨時與我們聯系!

Xuelin Tian, Tuukka Verho, Robin H. A. RasMoving superhydrophobic surfaces toward real-world applications. Science 2016, 352, 142-143.

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