新材料:喝酸奶不用舔盖 手机屏幕秒“修复”
抽油烟机油污厚重、窗玻璃水渍明显、车顶污迹纵横,桌面指纹交错……这些生活中的“小问题”早已成为人们习以为常的现象。然而,很多人还不知道的是,这些问题已经可以逐步得到解决。广州华南新材料创新园的新材料创新团队研发的具有疏水疏油、亲水亲油等功能的新型纳米涂料,使人们得以用一张纸巾即可轻松清理家用电器,同时还能解决各行业的现存“痛点”。
随着消费水平的升级,纳米涂层技术已经有望变为“刚需”。未来,喝酸奶不再需要舔盖子,手机屏幕可“自我”修复。听起来,很酷吧!
“一句话证明你是土豪?我喝酸奶不舔盖!”这句玩笑话曾一度在“90后”中流行。先不说“舔盖”时的满足感,只说喝酸奶如果不撕开盖子来舔盖,大概有15%~20%的残留量,造成一定的浪费。生活中随处可遇到这类无伤大雅却又隐隐“膈应”的小事儿。现在,解决这些“膈应”的方法已逐步浮现。“目前实验室正在研发一项食品级的超疏水超疏油纳米涂层,用蜜蜡来做,涂在酸奶盒子内壁,是不会沾酸奶的,真的可以把它全部喝掉。”广州希森美克总经理蒋卫中告诉全媒体记者,“如果在化妆品瓶罐的内壁做了超疏处理,2000元的产品能倒得很干净。但是也有一个不好的地方,以前倒得慢,一瓶可用两个月,现在倒得快了可能一个半月就用完了。”
这种超疏水、疏油的技术是如何做到“一滴不沾”?全媒体记者了解到,这种技术借鉴自然仿生原理,就像荷叶超疏水的表面,使用纳米改性技术构造独特的微纳结构,锁住空气,防止水将表面润湿,水滴在表面上形成一个球形,无法附着基材表面,从而达到超清洁、超抗污效果。
记者在实验室看到,在涂了超疏水疏油纳米涂层的试验板上,倾倒水迅速凝成水珠滑落,而食用油、蜂蜜也宛如凝固块状般“来去无痕”,以手试之,几乎未留下任何湿润或油腻。
仅仅保持表面清洁,万一遇到碰伤、划痕怎么办?团队负责人表示,目前正在研发“自修复”纳米涂层产品,可以在汽车、手机屏等表面形成弹性体,做到“秒修复”。这种“秒修复”的原理在于涂层中有两种补给,一种是能量补给,在表面有划伤时用开水倒上去,就可“自修复”;一种是物质补给,涂层中有一些细小的微胶囊,一旦被划伤就会挤破,分泌出肉眼不可见的物质来“缝合伤口”。但目前这项修复技术有一定的限制,如果受损过于严重,暂时无法修复。记者了解到,应用于汽车表面自修复产品将推出市场。
然而,要让碎成几片的物品比如茶杯重新“长”到一起的技术,还需要3~5年的时间。
轻轻一涂“涂掉”行业痛点
除了能够渗透于家居生活细微之处,纳米涂层技术还可应用于交通、建筑、电力等各个行业,解决这些领域的“痛点”,甚至对这些行业发展起到一定程度上的推动。例如超疏水超疏油纳米涂层技术,目前全球只有希森美克团队和美国ultraeverdry公司能够大批量工业化生产。据介绍,以往飞机每回到机场就得重上一次喷漆,时间成本和资金成本都很高,目前国内研发团队正在研究“喷一次管百次”的涂层技术,将能大幅提高喷漆效率。
除此之外,易清洁疏水疏油技术也应用在高铁、动车、地铁上,有自洁、防污、不沾灰的功能;在建筑外墙、内墙及玻璃幕墙上使用功能性纳米涂层技术,从根源上极大地节省了清洁成本等。
业内人士指出,纵观全球,目前纳米科技在欧、美、日、韩已发展多年,而我国不少纳米科技研究尚处在起步阶段。目前,纳米涂层在国外多应用于医疗、建筑、交通等领域。
模拟20000次清洁场景测验“保质期”
那么,这种纳米涂层能够保证多久的效果?这就涉及到一个“长效性”的问题。纳米涂层这个名字对于大众,并不陌生。蒋卫中坦言,“这类型纳米涂层技术,有团队做得比我们早,但是他们在工业端没有解决一个‘长效性’的问题,而我们的技术更着重于解决以上的问题。”
据了解,为解决纳米涂层的长效性问题,研发团队对核心树脂做了改性,接枝不同的透明纳米颗粒譬如ZrO2、Al2O3、SiO2、TiO2让涂层具有一定的硬度、耐磨和热稳定性。
除之以外,为保证产品具有一定的长效性,团队可以帮助不同领域的使用者制定企业标准,通过一些加速实验,以100~200个小时甚至1000个小时来模拟终端用户使用产品多年的场景。
简单来说,“例如我们需要测验涂层的耐磨性,假定一个家庭主妇一天搞5次卫生,一年大概就是1000多次,十年则是10000多次,那我们做20000次。我们的标准是让机器以一个固定的力气,并使用百洁布加洗洁精去擦该涂层20000次,看它表面是否缺陷,是否有划痕,易清洁性能是否下降,如果没有问题,那证明它的使用时间保证在5~10年。”
近几年来,纳米涂层技术逐渐往“刚需”方向走。据了解,目前功能性纳米涂层技术,在厨电、家电、卫浴行业需求量超100亿,在交通运输、新能源行业超200亿,在建筑、电力行业超350亿……目前在广东,纳米涂层技术目前主要应用在手机行业。