納米超疏水材料在防附著、減少阻力方面的應(yīng)用

江雷研究小組通過控制表面形態(tài)及模仿生物表面,成功制備出了超疏水自清潔、滾動各向異性及高黏附性超雙疏水表面,這種雙疏水界面材料會給人們的日常生活及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來極大的便利和高附加產(chǎn)值，將超雙疏界面材料涂在輪船的外殼、燃料儲備箱上,不僅可以達(dá)到防污、防腐的效果，用于輸送石油的管道中,還可以防止石油粘附管道壁,從而減少運(yùn)輸過程中的損耗并防止石油管道堵塞；用于水中運(yùn)輸工具或水下核潛艇表面上,可以減少水的阻力,提高行駛速度；用于半導(dǎo)體傳輸線上,可防止雨天因水滴放電而產(chǎn)生的噪音;用于微量注射器針尖上,可以完全消除昂貴的藥品在針尖上的黏附及由此帶來的對針尖的污染；涂有超雙疏水劑的紡織品和皮革,是一種很好的防水防污材料。 水滴縮得越像圓圓的球形，這個角度就越大，也就說明表面的疏水性越強(qiáng)。疏水涂層助劑

超疏水涂層如何施工呢?

第一步：表面處理：清潔與去脂，必須使用的玻璃清潔劑，才能確保鍍膜成功為保證易清潔超疏水型納米涂層與基材表面形成充分的化學(xué)鍵合，在使用前，應(yīng)對表面進(jìn)行仔細(xì)的清洗。易清潔超疏水型納米涂層與基材的鍵和程度直接決定了產(chǎn)品涂層的使用壽命和耐刮擦性能。待處理表面用玻璃清潔劑進(jìn)行清潔，使用干凈毛巾或者無纖紙巾將玻璃清潔劑涂抹在待處理的玻璃表面，反復(fù)擦拭，然后用水沖洗干凈，再用干凈毛巾或者無纖紙巾擦干，確保玻璃表面清潔、干燥無水、無浮沉粉灰、無油脂等污染物易清潔疏水型納米涂層應(yīng)在清潔后立即使用。

第二步：表面鍍膜注意了，施工過程中要避免陽光直接照射。如果處理汽車擋風(fēng)玻璃，則左右兩邊應(yīng)該分開進(jìn)行先后處理。

1、用醫(yī)用紗布或者無塵布將一定量的易清潔疏水型納米液體涂在玻璃上形成一層薄的液膜，然后等待20-30秒，立即用干布擦拭，按照畫圓圈的方式擦拭，直到表面無任何痕跡即可。

2、等待6-8小時(shí)，玻璃會陶瓷表面會呈現(xiàn)優(yōu)異的疏水效果。

3、如果覺得效果不理想，可以重復(fù)1-2步驟，再做一次。

4、對于汽車擋風(fēng)玻璃的處理，請?jiān)谔幚砗透稍锲陂g不要使用雨刮器。 金屬疏水涂層疏油助劑由于納米涂層是低表面能材料，具有“不沾”的特性，能夠防水、防潮、防污。

富勒烯超疏水材料在水中浸沒數(shù)小時(shí)仍能保持干燥狀態(tài)2021年8月12日AdvancedMaterials雜志的封面文章刊登了美國中佛羅里達(dá)大學(xué)在富勒烯超疏水材料的研究成果，利用該材料制備的薄膜在2英尺（約61cm）深的水中浸沒3小時(shí)后，仍能保持干燥狀態(tài)。

該項(xiàng)研究的負(fù)責(zé)人DebashisChanda教授從荷葉結(jié)構(gòu)中獲得靈感，合成了基于富勒烯分子晶體的納米結(jié)構(gòu)材料，并利用該材料制備超疏水薄膜和涂層。富勒烯是通過結(jié)合碳分子形成籠狀封閉結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生的，這些結(jié)構(gòu)可以相互堆疊，形成名為富勒體的高晶體。富勒體雖然具有較高的表面能，但利用其凝膠制備的薄膜或涂層可產(chǎn)生納米尺度的粗糙表面，使其具有優(yōu)異的疏水性能。

大多數(shù)先前報(bào)道的疏水表面是通過設(shè)計(jì)微觀表面形貌來實(shí)現(xiàn)的，涉及復(fù)雜的光刻或蝕刻工藝，但并不是所有的材料表面均可實(shí)施上述工藝。而且，先前報(bào)道的疏水表面一般在水中浸沒數(shù)分鐘后其疏水性能就會喪失。但是，UCF的這種富勒體薄膜，無論水流方向如何變化，甚至在水流持續(xù)沖刷的情況下，都能表現(xiàn)出極強(qiáng)的疏水性能。據(jù)介紹，將一滴由上述富勒體形成的凝膠滴在任何材料表面上，均可以觸發(fā)其表面的超疏水性能。

哪些東西有疏水性呢？

細(xì)胞膜細(xì)胞膜由稱為磷脂的大分子組成。磷脂分子的頭部有磷原子，可以吸引水。分子的尾部由脂質(zhì)組成，脂質(zhì)是疏水分子。親水頭指向水，疏水尾相互吸引。在小組中，磷脂形成膠束。膠束是一個小的疏水球。疏水尾部將水從球的中心排出。

細(xì)胞膜由兩個磷脂層組成，稱為磷脂雙層。薄片的中間是由疏水尾組成的，它可以排出水分，可以將細(xì)胞的內(nèi)容物與外界環(huán)境分離。

細(xì)胞有多種嵌入膜中的特殊蛋白質(zhì)，這些蛋白質(zhì)有助于將親水分子（如水和離子）轉(zhuǎn)運(yùn)到膜的疏水中間部分。在真核細(xì)胞中，細(xì)胞器是由磷脂雙層產(chǎn)生的較小囊在細(xì)胞內(nèi)形成的。

科學(xué)家們利用磷脂的疏水特性創(chuàng)造了另一種結(jié)構(gòu)，將藥物和營養(yǎng)物質(zhì)輸送到細(xì)胞中。如上圖所示，脂質(zhì)體是可以裝藥的小囊。將正確的蛋白質(zhì)嵌入膜中，脂質(zhì)體將與靶細(xì)胞的膜融合，并將藥物輸送到細(xì)胞內(nèi)部。 納米涂層能夠疏水自潔。

疏水納米涂層有哪些功效及作用？

我們的生活中總是有一些新的發(fā)現(xiàn)，比如：荷葉上的水由于其超疏水性和自潔性，總是變成明亮的珠子。換言之，水與葉表面的接觸角將大于150度。只要葉子表面稍微傾斜，水就會從葉子表面滾下來。水不附著在荷葉上的原因是荷葉表面有一層絨毛和一些細(xì)小的絨毛和顆粒。正是這種特殊的超微結(jié)構(gòu)使荷葉表面保持清潔，沒有水滴。為此，模擬荷葉表面，研制出疏水納米涂層，可應(yīng)用于智能手機(jī)、智能手鐲、智能手表、藍(lán)牙耳機(jī)等防水、防潮、防塵、耐鹽霧腐蝕的電子數(shù)碼產(chǎn)品中，疏水納米涂層是一種以含氟溶劑為溶劑，具有防水、防油性能的氟化合物溶液。 納米涂層能讓表面更平滑。金屬疏水涂層噴繪

維晶的疏水疏油涂層耐酸堿腐蝕性能優(yōu)良。疏水涂層助劑

納米電子防水涂層防水防油用途：

（1）防止微型馬達(dá)的軸承潤滑油飛濺。

（2）防止油攀爬飛濺，多用于工業(yè)用馬達(dá)的軸承。

（3）防止光學(xué)零件受到油的污染。

（4）PCBA涂層屏障。

（5）水滴過濾膜。

（6）防止漏電。

（7）生活防水·疏水劑（推薦使用水性防水涂料）

（8）纖維·布·皮革涂層·密封條。

（9）衣服，鞋子，雨傘等做涂層的話，可以防水防污。

維晶專注于電子產(chǎn)品防水防腐、超疏水、超親水、防霧、防結(jié)冰、自潔凈等領(lǐng)域產(chǎn)品研究，有意者可聯(lián)系咨詢。 疏水涂層助劑

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