人民网本地站|穿了这层“铠甲”未来手机可用水洗( 二 )


如果你拿显微镜观察超疏水涂层 , 会发现上面有很多微米级的凸起 , 这些凸起上又有更小的纳米级凸起 , “你可以把它们想象成像珊瑚那样的‘小触手’ , 只不过小了无数倍 。 ”王德辉介绍 , 这些“小触手”足够小、它们之间的缝隙也足够小 , 小到水滴由于自身张力的原因流不到缝隙里去 , 变成很容易滚动的水珠 。
问题也就出在“小触手”身上——它们实在是太“脆弱”了 。 这并不难理解 , “大家都知道太细的铅笔尖容易断 , ‘小触手’也是这个道理 。 ”王德辉说 。
既然不耐用是因为“小触手”容易断 , 那怎么避免折断?全球科学家想了很多办法 , 主要都从“小触手”自身想招儿 , 但不管怎么干 , 效果都不理想 。 邓旭、王德辉团队则琢磨出一种全新思路:能不能给“小触手”做一身“铠甲” , 把它们给保护起来?
在特别制作的示意图上 , 采访人员看到了“铠甲”的样子——它们就像是在平地上挖出一个又一个紧挨着的、倒金字塔形的“坑” 。 所有“小触手”就被保护在“坑”里 。
这是一个令人拍案叫绝的设计 。 一方面“坑”的边缘略高于“小触手” , 使得“天塌了有高个子顶着”——磨损首先伤害的是“坑”边缘 , 而由于种种原因 , “高个子”远远比“小触手”更结实;另一方面水滴依然可以和“坑”里的“小触手”接触 , 从而尽可能保留超疏水性能 。
根据实验数据 , 有了“铠甲” , 超疏水涂层耐磨程度提高了100倍左右 。 传统涂层剐蹭几下 , 甚至在强大水流冲刷下 , 都可能丧失超疏水性能;而在实验室拍摄的视频中 , 实验人员拿刀片刮、用砂纸磨、拿改刀戳……一番折腾下来 , 依然没损坏“铠甲”保护下的超疏水涂层 。
生活中的超疏水产品离我们究竟还有多远?
目前正和投资人接触 , 已在探索能“自清洁”的太阳能发电板、防结冰的飞行器等
事实上早在今年4月 , 《自然》杂志就发来电子邮件表示会正式录用稿件 。 王德辉笑言得知消息那天 , 团队所有人都很淡定 , 甚至都没有邀约一起吃顿好的 , “(消息)等太久 , 都没啥感觉了 , 顶多就发个朋友圈 。 ”
团队成员更关注的 , 是如何让这项成果加速“走出”实验室 。
毕竟它在生活中已有不少潜在的应用场景 。 除了前述“墨水都泼不脏的衬衣”“拿水冲洗的手机”等 , 不起雾的护目镜、可以“自清洁”的玻璃幕墙等都是完全可能的 , “如果得到应用 , 像高空擦玻璃这么危险的事情就可以不用再做了 。 ”王德辉表示 。
更重要的 , 是高科技行业领域的应用 。 邓旭特别提到它对太阳能发电的潜在价值——就像汽车玻璃久了不洗会脏一样 , 太阳能发电板表面也会沉积灰尘 , 而这显然会影响光电转换 。 根据测算 , 发电效率一个月就可以降低15%以上 。 更麻烦的是鸟粪等有腐蚀性的污染物 , 会导致短路等问题 。 而超疏水涂层的“自清洁”特性可以很好解决这个问题 。 他透露 , 除太阳能发电外 , 也在和电力公司接洽用于高压电线的“自清洁” , 和飞机制造公司商讨用于飞行器的防结冰等 。
【人民网本地站|穿了这层“铠甲”未来手机可用水洗】“现在要做的是尽快开展中试(产品正式投产前的试验 , 是产品在大规模量产前的较小规模试验) 。 ”王德辉介绍 , 实验室只在小面积上做出了“铠甲”结构 。 怎么扩大到规模化生产 , 还需要进一步在工艺和技术上进行研究 。 邓旭表示 , 目前正和投资人接触 。 (四川日报采访人员 熊筱伟)


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