新型塗料表現出了全方位的液體排斥性能

大屏智能機時代，人們難免會遇到手機淋雨、被潑灑飲料、以及沾染指紋油污的情況。不過密歇根大學的一個研究小組，已經開發出了一種透明、且經久耐用的「超級液體排斥塗料」。根據測試，它可以在任何產品的表面使用，體現了幾乎能夠排斥任何液體的能力。過去幾年，由 Anish Tuteja 帶領的這支團隊一直在努力開發能夠廣泛排斥液體的塗料。

密歇根大學材料科學與工程系助理研究生 Mathew Boban，正在一片浸潤過新型超級排斥塗料的玻璃板上傾倒十六烷油。（圖自：Robert Coelius / Michigan Engineering）

早前的研究包括可以自我修復的超疏水材料、橡膠脫冰塗料、以及一種幾乎可以排斥任何液體的超級排斥塗層。

基於這些經驗，團隊決定開發一種足夠清晰透明，適用於觸屏、顯示面板、以及窗戶的新型萬能塗層。這需要在三個關鍵屬性上取得平衡，即強度、透明度、以及排斥性。

不過研究團隊發現，這一挑戰中最重要的因素，就是如何將選擇的成分、以正確的方式混合到一起。Tuteja 表示：

你可以用粗糙的表面疏水，但這會在水和表面之間形成中空的氣泡。而且這類表面的張力比較低，無法體現出一致的疏油（或醇）特性。

我們需要一個非常光滑的表面，儘可能少地與各種液體相互作用。此外我們需要一些良好混合的原料，如果原料之間相位分離太多，就會造成光線的散射。

值得一提的是，該團隊並沒有盲目試錯，而是藉助一套大型化學演算法庫來預測原料在混合到一起時的行為。

最終他們得到了一套理想的『配料表』，其中包括了氟化聚氨酯、以及一種叫做 F-POSS 的分子，它能夠很好地排斥液體。論文合著者 Mathew Boban 表示：

將這種驅蟲劑和粘合劑混合之後，形成了一種透明的塗料層，但它們之間的相位分離非常小。這使得 F-POSS 可以漂浮在水面，創造出一個優良的排斥層。

成品可以噴塗、刷、浸泡、或旋塗在各種類型的表面上，幹了之後，就會形成一種持久、透明、與地面緊密相連的塗層。

儘管含氟聚氨酯相對廉價普遍，但 F-POSS 卻很難得到。下一階段，研究團隊將思索如何大規模、低成本地生產這種新型塗料。

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