化学家们解开了史上最光滑防水表面的神秘面纱

发布时间：2023-10-25 10:02:24 所属栏目：外闻来源：网络

导读： 　　该发现具有广泛的实用性，尤其是在各种应用程序中，如自洁净表层面料和反结晶化学挡风玻璃上，凸显出其重要性，其中包括了防止液体渗漏的类型。目前，研究人员已经开发出一种新的方法，

　　该发现具有广泛的实用性，尤其是在各种应用程序中，如自洁净表层面料和反结晶化学挡风玻璃上，凸显出其重要性，其中包括了防止液体渗漏的类型。目前，研究人员已经开发出一种新的方法，在表面涂上一层液体状的涂层，可以使表面变得特别光滑。

　　由阿尔托大学的Sakari Lepikko领导的芬兰研究团队开发了一种反应器来产生一种表面，这种表面称为自组装单层（SAM）。这些单层的特点是由共价结合在硅材料上的分子层形成的流体状表面，与液体分子结合在一起的方式非常相似。这大大减少了表面的摩擦，使水滴可以轻松地滑过。研究人员称这种制造工艺是同类技术中的首例。

　　Lepikko在一次新闻发布会上说：“我们的工作是第一次有人直接在纳米水平上创造分子异质表面。SAM涂层的主要问题是它非常薄，因此在物理接触后很容易分散。但是，研究它们给我们提供了基本的科学知识，我们可以用这些知识来创造持久的实际应用。”

　　 Lepikko和他的同事们尝试着使用物理气相沉积反应器成功地制造了SAM，这是一种通过蒸发材料的冷凝在表面上沉积薄层材料的机器。在这种情况下，这个过程包括用一种叫做“辛基三氯硅烷”的化学物质喷涂硅表面，以形成液体状的表面。通过改变硅材料在反应器中停留的时间，研究人员可以调整SAM的光滑程度。

　　在对这些表面的测试中，研究小组发现，与中等生长时间相比，较短的生长时间（大约30秒）和较长的生长时间（超过4小时）都能产生最光滑的表面。较短的生长时间会导致表面上的水滴散开，而较长的生长时间会导致水滴聚集得更剧烈。

　　Lepikko在发布会上说：“结果显示，当SAM复盖率低或高时，表面更光滑，这也是表面最均匀的情况。即使是低覆盖率也会产生异常的滑溜，这是违反直觉的。”

　　事实上，这项研究蕴含着许多常见的应用。2016年，宾夕法尼亚州立大学的一个研究小组受植物蜡状涂层的启发，创造了一种2.5微米厚的涂层，这种涂层可以让番茄酱和芥末等粘稠的液体从表面轻松滑落。Lepikko指出，他的团队的研究也具有实际的特性，如除冰和防雾，都将是他的团队所研究的SAM的潜在应用，以及创造自清洁表面。这些都是lepikko的工作的一部分。他说：“我们希望能够通过使用纳米技术来解决现有问题，并且在未来几年内实现这一目标。”

（编辑：上海站长网）

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