據(jù)美國每日科學(xué)網(wǎng)站11月14日報道,然而這個挑戰(zhàn)最近被香港大學(xué)工程學(xué)院機械工程系教授王立秋牽頭的突破性研究所克服。研究人員使用創(chuàng)新的“液滴微流控”技術(shù),研發(fā)出一種功能強大的“多孔疏液表面”防水防污材料。紡織物、金屬和玻璃等制品如果覆蓋一層這種多孔表層,就可以防水防污。
相關(guān)研究論文近期已刊發(fā)在學(xué)術(shù)雜志《自然·通訊》上,未來采用該研究團隊所研發(fā)新技術(shù)的衣物,即使在下雨天也不會被淋濕。
研究團隊從跳蟲的表皮結(jié)構(gòu)獲得靈感,有效解決了防水防污效果與耐久性之間的沖突。跳蟲是一種生活在土壤里的節(jié)肢動物,其棲息地經(jīng)常遭到雨水侵擾,因此它們進化出了既強韌又具有強大防水能力的角質(zhì)表皮,一方面抵御土壤顆粒的摩擦,一方面在潮濕環(huán)境生存。研究團隊模仿跳蟲的表皮結(jié)構(gòu),設(shè)計出了同時照顧強韌度和防水能力的蜂巢狀的多孔表面。這種功能強大的防水防污表面革命性的體,其中包括水、表面活性劑溶液、油和有機溶劑等,并且相比單獨結(jié)構(gòu),強韌度提高了21倍。這種材料的柔韌性很高,可以覆蓋在各種制品上達到防水防污效果。
此外,研究團隊通過“液滴微流控”技術(shù)制造多孔表面,可以精準控制材料的尺寸、結(jié)構(gòu)和形狀,并實現(xiàn)低成本商業(yè)生產(chǎn)。這種材料的成本每平方米只需0.7港元至1.3港元,只有聚四氟乙烯防水膜等市面產(chǎn)品采購成本的千分之一。
報道稱,這個技術(shù)突破將改變防水防污材料的生產(chǎn)模式,未來可以根據(jù)實際需求生產(chǎn)不同形態(tài)、防水能力和強韌度的材料,滿足不同領(lǐng)域的需求,如能源、建筑、汽車、化工、電器、環(huán)境、生物醫(yī)藥、高端制造、船舶以及軍事裝備等。


