德國研究人員采用冒煙的蠟燭，開發(fā)出一種廉價而簡單的方法，涂到表面上，油滴就會彈開或直接滾落。這一進(jìn)展最終制成的眼鏡涂層和平板電腦屏幕，甚至不會留下油膩的指紋痕跡。


使表面能夠排斥液體，無論是水性的還是油性的都排斥，這對于工業(yè)和生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用也很重要的。但是，更難的是制備一種表面，使它排斥油或有機(jī)溶劑，而不是水，因?yàn)橛偷谋砻鎻埩Ρ人偷枚唷?br />
我們需要的，是一種非常特殊的表面粗糙度，就像發(fā)芽的樹支，可以排斥油。了解這一點(diǎn)已經(jīng)有一段時間，但一直很難制作這樣的紋理。麻省理工學(xué)院（MIT）和其他地方的早期工作，涉及到復(fù)雜的納米光刻（nanolithographic）技術(shù)。

美因茨（Mainz）馬克斯•普朗克高分子研究所（Max Planck Institute for Polymer Research）的研究人員，有一篇論文今天發(fā)表在《科學(xué)》雜志上，文中說，他們提出一種簡單的方法，就是使用混合的蠟燭煙灰和二氧化硅（silica），用恰到好處的溫度烘烤。

首先，他們把一個玻璃片舉到心形蠟燭（但是任何蠟燭都可以做）上方。這會使煙塵沉積在玻璃片上，球狀煙灰直徑30至40納米，堆放松散，而且產(chǎn)生的正是這樣的表面紋理：大約80％的空穴和20％的球粒。

為了保護(hù)煙塵不被洗去，他們在上面涂上一層25納米厚的硅殼；為了去掉煙灰的黑顏色，他們在600℃烘烤玻璃片，使它變得透明。隨后，他們噴灑各種油，包括花生油和一些溶劑，拍攝顯微圖像，觀察到這些液滴上下彈跳，就像乒乓球一樣。

這種涂料也可以粘到鋁，鋼和銅上。而且因?yàn)樗扰懦庥鸵才懦馑膶傩裕麄兙驼f，這種材料是“超級雙排斥”（superamphiphobic）。

尼里希•帕坦卡（Neelesh Patankar）是美國西北大學(xué)（Northwestern University）機(jī)械工程師，他說，這項(xiàng)研究是重要的一步，可以找到一條可行的商用途徑，以制備這種材料。“已經(jīng)知道什么樣的表面化學(xué)和幾何形狀可以有效地”排斥油，他說，“這項(xiàng)研究表明了一種很好的方法，可以制備這種涂料，正是這種涂料切實(shí)相關(guān)。

有一個令人驚訝的巨大需求，就是需要這種表面，它可以排斥一些東西。例如，這就可以制備一些建筑板材，使它排斥水、油污或殘留物，效果如此有效，雨水就可以把它們洗干凈，這就使它們可以自我清潔。或者，甚至生物醫(yī)藥產(chǎn)品，包括微流體技術(shù)，也不會堵塞，因?yàn)樗曰蛴托圆牧蠒乘鼈兩厦妗?ldquo;我正在尋找一種眼鏡涂層，但是，這可能在醫(yī)藥上也會有重要應(yīng)用，”多麗絲•沃爾梅（Doris Vollmer）說，她是馬克斯•普朗克團(tuán)隊(duì)的材料科學(xué)家。“在許多應(yīng)用中，人們喜歡排斥油的。有些東西只排斥水是不夠的。”

她補(bǔ)充說，雖然研究人員使用蠟燭煙灰，但類似尺寸的煙塵顆粒市場有售，這就可以示范，有望進(jìn)行大規(guī)模低成本制造。這一小組正在探索商業(yè)合作伙伴，以推進(jìn)這項(xiàng)技術(shù)。

埃姆巴里西•庫爾卡尼（Ambarish Kulkarni）是先進(jìn)納米技術(shù)項(xiàng)目機(jī)械工程師，在通用電氣公司（GE）全球研究所，他也在尋求超級雙排斥材料表面，他說，論文詳細(xì)介紹了一種“新方法”，可以制備它們。通用電氣公司研究人員發(fā)現(xiàn)，這種表面具有一種防污益處，可用于燃?xì)鉁u輪機(jī)內(nèi)，有望使它們的運(yùn)行更干凈，更有效。

由于馬克斯•普朗克研究所的這種方法使材料可以用于高溫，因此，它“可能會開辟一些應(yīng)用領(lǐng)域，都是以前無法實(shí)現(xiàn)的，”他補(bǔ)充說。

通用電氣公司在這一領(lǐng)域有幾個項(xiàng)目，包括一項(xiàng)研究，是滴入超級排水（superhydrophobic）粗糙度，就滴在通用熱塑性塑料表面，用做一些東西如產(chǎn)品和食品包裝。

馬克斯•普朗克涂層有一個問題，就是對比各種斥水表面使用的粗糙表面，它可被劃傷或磨損。因此，這種材料技術(shù)需要進(jìn)一步完善，以制備排斥油的眼鏡，這種眼鏡也應(yīng)真正防刮，沃爾梅承認(rèn)。她也在研究一些方法，制備這種涂層時采用化學(xué)溶液，而不是最初使用的氣相沉積法（vapor deposition method），后者需要高溫爐。

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