详细内容或原文请订阅后点击阅览
新型“永不湿润”涂层甚至可以排斥接近沸腾的液体
超疏水材料(通常称为“永不湿润”表面)因使水珠上升并滚走而闻名。它们用于从自清洁织物到工业设备的各种产品。然而,这些涂层有一个主要弱点:热水。一旦水温达到 40 摄氏度左右,许多表面就会停止工作。热液滴不会滑落,而是会粘住,[…]新的“永不湿润”涂层甚至可以排斥接近沸腾的液体的帖子首先出现在 Knowridge Science Report 上。
来源:Knowridge科学报告超疏水材料(通常称为“永不湿润”表面)因使水珠上升并滚走而闻名。
它们用于从自清洁织物到工业设备的各种产品。
然而,这些涂层有一个主要弱点:热水。一旦水温达到 40 摄氏度左右,许多表面就会停止工作。
热液滴不会滑落,而是会粘附、扩散并留下残留物。
莱斯大学的工程师现已开发出一种简单且低成本的解决方案,即使在液体接近沸腾时也能保持表面防水。
他们的新设计可以在高达 90 摄氏度的温度下防水,远远超出传统涂层的承受能力。
突破来自于对问题的重新思考。过去的大多数研究都集中在改变表面本身的化学成分或纹理。
莱斯团队研究了热量如何在热液滴与其降落的表面之间移动。
通常,超疏水涂层依靠微小的纹理来捕获空气,形成一个缓冲垫,防止水直接接触表面。该空气层可减少粘附,并使液滴轻松滚落。
然而,当热液滴落在较冷的表面上时,部分液滴会蒸发,然后在这些微小的纹理内凝结。滞留的空气被液桥取代,液桥将液滴粘合到位。这就是为什么热液体甚至会粘附在防水表面上。
为了阻止这一过程,研究人员创造了所谓的多层绝缘超疏水涂层。
它由一层薄薄的绝缘层(类似于喷涂泡沫)组成,放置在标准防水涂层下方。隔热层减缓了从液滴到表面的热传递,减少了纹理内部的蒸发和冷凝。随着形成的液桥减少,液滴保留在气垫上并继续滑走。
