2014.05.23 , 04:30 pm
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，這些物品終將有濕身的風(fēng)險(xiǎn)?，F(xiàn)在不用擔(dān)心了，工程師最近研制出一種既能永久地防水，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，研究人員稱這項(xiàng)技術(shù)今后有可能將運(yùn)用到輪船或飛機(jī)上。
這項(xiàng)技是由美國(guó)猶他州楊伯翰大學(xué)機(jī)械工程教授Julie Crockett與他的同事Dan Maynes一起研制的。Crockett稱“要制作超級(jí)防水材料，你不能僅僅是做一個(gè)防水外罩、或防水蠟，你必須加一些結(jié)構(gòu)上去。大自然中，蓮葉做得非常出色，因此我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中不斷模仿在蓮葉?！背?jí)防水表面的形式是多種多樣的。在她的實(shí)驗(yàn)室里，他們用的是骨腔結(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Crockett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。Crockett解釋稱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。
左圖：楊伯翰大學(xué)的超防水表面采用的是骨腔結(jié)構(gòu) 右圖：還可以用這種小底座結(jié)構(gòu)，水滴像一顆球一樣坐在上面。
水珠滴落超防水表面的樣子。
“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?！?div style="height:15px;">
這種防水表面可以用在太陽(yáng)能電池板上來(lái)防止其變臟還能讓其自凈，或者用在浴室、水管、廁所等地方防止水珠滴濺。它還能用在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，如給病人輸液的注射器或一些管道內(nèi)面，以及船體、魚(yú)雷、潛水艇等，還可以防止機(jī)翼在寒冷或潮濕的環(huán)境下結(jié)冰。
蓮葉上的水珠
普通防水表面上的水珠
再往前看，這種材料還可以用作清潔劑或者使能源更有效率?！叭珖?guó)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?？旌透咝У乃俣葋?lái)冷卻許多氣體?！?div style="height:15px;">
