美国科学家开发出“滴水不沾”新材料

发布时间：2015/9/10 0:08:58

出淤泥而不染的荷叶是天然的不沾水“大师”，它能防雨水但防不了水蒸气。美国宾夕法尼亚州立大学研究人员*新开发出一种连水蒸气也不沾的新型纳米材料，真正做到“滴水不沾”。

据研究人员介绍，当液滴落到一个物体的表面，通常出现两种情况:一是物体表面仍“锁”有一层薄薄的气体，液滴漂浮在这层气体上，而不会沾在物体表面；一是两者之间没有气体，液滴与物体表面紧密接触，并被限制或黏滞在上面。过去人们开发的仿荷叶防水材料只能在*种情况下起到效果，而他们则让材料在第二种情况下也能够有效工作。

“荷叶表面的疏水性完全依赖于液体底下的一层气体，但这层气体很容易被破坏，从而使其丧失疏水性能，”负责研究的助理教授黄得胜解释说，“我们的研究采用液体润滑剂取代气体，大大提高了表面不沾水的性能。”

为了得到这种不沾水表面，研究人员使用纳米技术在硅片上加工出纳米结构的“柱子”，随后将一层液体润滑剂灌入纳米结构中，以降低对液滴滑动的黏滞力。为测试其性能，研究人员将表面倾斜30度，取5微升小水滴放在表面上让其滑动。测试结果证实，即使液滴底下没有气体存在，这种表面依然可以做到“滴水不沾”，其疏水性能远远超过先前的各种仿生结构。

相关论文*作者戴贤明指出，除了硅材料外，金属、玻璃、陶瓷和塑料也可用来设计此类不沾水材料。在工业上，此类材料具有重要应用价值，比如，可用来提高发电厂换热器的冷凝换热性能，还可防止机翼结冰和结霜造成的安全事故等。

这项研究*近在美国《ACS纳米》期刊在线发表。

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