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近日,美國(guó)猶他州楊伯翰大學(xué)機(jī)械工程教授朱莉?克羅克特與她的同事丹?梅恩斯合作研制的一項(xiàng)新技術(shù),既能永久地防水,還能將水反彈的超級(jí)防水材料。只要將任何物體的表面加上一點(diǎn)小小的結(jié)構(gòu),都能達(dá)到防水的目的,研究人員稱(chēng)這項(xiàng)技術(shù)今后有可能將運(yùn)用到輪船或飛機(jī)上。
任何物體無(wú)論是小工具還是鞋子,都能用給它們穿上一層“雨衣”的方法防水,但雨衣總是要脫下來(lái)的,這些物品始終會(huì)有被浸濕的風(fēng)險(xiǎn)。
朱莉教授表示,要制作超級(jí)防水材料,不能僅僅是做一個(gè)防水外罩或防水蠟,必須增加新的防水結(jié)構(gòu)。大自然中,蓮葉做得非常出色,因此朱莉教授的實(shí)驗(yàn)室中不斷模仿蓮葉的防水結(jié)構(gòu)。超級(jí)防水表面的形式是多種多樣的,在她的實(shí)驗(yàn)室里,使用的是骨腔結(jié)構(gòu),還可以做成底座結(jié)構(gòu),水滴就這么坐在它上面,像一個(gè)球一樣。
當(dāng)水滴落在朱莉教授的超級(jí)防水表面時(shí),它像普通的水滴一樣鋪展開(kāi)來(lái)。但跟普通的水滴不同的是,這種防水表面讓散開(kāi)的水滴重新聚到一起直至彈離表面。她解釋稱(chēng)水分子之間的引力比水分子與該材料之間的引力大,因此在它們穿過(guò)材料之前又聚回原來(lái)的樣子。
“傳統(tǒng)的防水材料用涂料的形式來(lái)保護(hù)表面,而我們要做的是超級(jí)防水表面,因此我們不能僅僅關(guān)注表面的水珠,我們關(guān)注的是表面的水流。”
這種防水材料應(yīng)用廣泛:
?包裹在太陽(yáng)能電池板外防止其變臟,使其具備自凈功能;
?在浴室、廁所、水管等場(chǎng)合防止水珠滴濺;
?在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,如病人輸液的注射器或一些管路內(nèi)面防滲漏;
?應(yīng)用于艦船船體或魚(yú)雷與潛艇的外部;
?在飛機(jī)機(jī)翼上應(yīng)用避免寒冷或潮濕環(huán)境下結(jié)冰。
遠(yuǎn)期來(lái)看,這種材料還可以用作清潔劑或者使能源更有效率。“美國(guó)全境幾乎每個(gè)發(fā)電站都通過(guò)燃燒煤炭或天然氣而產(chǎn)生蒸汽帶動(dòng)渦輪機(jī)旋轉(zhuǎn)來(lái)發(fā)電,如果發(fā)電廠的冷凝機(jī)可以用理想的超級(jí)防水表面來(lái)制作,那么速度將會(huì)明顯提升,起到節(jié)約時(shí)間減少開(kāi)支優(yōu)化能源的作用。液體一旦碰到冷凝機(jī),就會(huì)被彈走,那你就能用非常非常快和高效的速度來(lái)冷卻許多氣體。”