回南天,地板冒水、墙壁“冒汗”,让人抓狂。在一些行业,水更是让人如临大敌:水会带来细菌,带来腐蚀,带来污染。在我们周围,偏偏水又无处不在,“搞破坏”防不胜防。有没有办法在不欢迎水的时候把它挡在门外?
启示自然界中的“荷叶效应”:当水滴到荷叶表面时会形成亮晶晶的球形水珠,这些水珠不能稳定地停留在荷叶表面,只要稍微摆动或稍微倾斜表面,水珠便会从叶面滚落,水珠滚落的同时会带走荷叶表面的灰尘等污染物,从而保持荷叶表面的干净,荷叶表面的这种自清洁现象被称为“荷叶效应”,水对荷叶的浸润现象叫“超疏水”现象,用“接触角”(固-液-气三相交点处气液界面的切线与固液交界线之间的夹角)表示疏水程度。
基于对“荷叶效应”的研究,人们已经通过很多方法制备出了超疏水表面,主要的技术侧重在表面镀膜。但是,这些方法和技术要么需要昂贵的设备、苛刻的条件,要么所制备的表面镀膜附着性差、耐磨性差、机械强度差和易老化,不适合大规模化工业生产和实际生活需要。因此附着性好、耐磨、机械强度高、不易老化、造价低廉、操作简单、适合大规模化工业生产的方法制备超疏水表面非常重要。
本项目研究团队凭多年防水自清洁研究的积累,独立研究发明了一种新的技术:以经济方式在玻璃表面制备了透明、稳定的超疏水微米/纳米复合玻璃结构。此结构的超疏水性、超疏油性、抗机械耐磨性、机械强度、附着性与透光度已经达到实际生活使用要求,这样的玻璃不仅和普通玻璃一样透明、不沾灰,还不沾水、不沾油。
项目产品核心技术:
本项目核心产品是在普通玻璃表面,利用低成本的纳米支架工艺方法制得透明、稳定的、与玻璃融为一体的超疏水微米/纳米复合玻璃结构表面。此表面具有很强的抗机械耐磨性和很高的透光度。该成果由于不需要昂贵的高能耗的设备制造,使得自清洁玻璃在产业化方向迈进了实用性的阶段。
市场前景:
高楼门窗的清洗是一件非常头疼的事,清洁费用较高且麻烦,清洁时还要特别注意安全,超疏水表面应用于玻璃门窗可以起到自清洁的作用,从而免除人工清洗的烦恼。因此超疏水玻璃在建筑领域具有非常大的应用前景。
在汽车行业,用于汽车挡风玻璃上,既可起到自清洁的作用,还可以防雾,提高汽车在雨天和雾天的能见度。