索比光伏网讯:德国研究人员采用冒烟的蜡烛，开发出一种廉价而简单的方法，涂到表面上，油滴就会弹开或直接滚落。这一进展最终制成的眼镜涂层和平板电脑屏幕，甚至不会留下油腻的指纹痕迹。
使表面能够排斥液体，无论是水性的还是油性的都排斥，这对于工业和生物医学应用也很重要的。但是，更难的是制备一种表面，使它排斥油或有机溶剂，而不是水，因为油的表面张力比水低得多。
我们需要的，是一种非常特殊的表面粗糙度，就像发芽的树支，可以排斥油。了解这一点已经有一段时间，但一直很难制作这样的纹理。麻省理工学院（MIT）和其他地方的早期工作，涉及到复杂的纳米光刻（nanolithographic）技术。
美因茨（Mainz）马克斯•普朗克高分子研究所（Max Planck Institute for Polymer Research）的研究人员，有一篇论文今天发表在《科学》杂志上，文中说，他们提出一种简单的方法，就是使用混合的蜡烛烟灰和二氧化硅（silica），用恰到好处的温度烘烤。
首先，他们把一个玻璃片举到心形蜡烛（但是任何蜡烛都可以做）上方。这会使烟尘沉积在玻璃片上，球状烟灰直径30至40纳米，堆放松散，而且产生的正是这样的表面纹理：大约80％的空穴和20％的球粒。
为了保护烟尘不被洗去，他们在上面涂上一层25纳米厚的硅壳；为了去掉烟灰的黑颜色，他们在600℃烘烤玻璃片，使它变得透明。随后，他们喷洒各种油，包括花生油和一些溶剂，拍摄显微图像，观察到这些液滴上下弹跳，就像乒乓球一样。
这种涂料也可以粘到铝，钢和铜上。而且因为它既排斥油也排斥水的属性，他们就说，这种材料是“超级双排斥”（superamphiphobic）。
尼里希•帕坦卡（Neelesh Patankar）是美国西北大学（Northwestern University）机械工程师，他说，这项研究是重要的一步，可以找到一条可行的商用途径，以制备这种材料。“已经知道什么样的表面化学和几何形状可以有效地”排斥油，他说，“这项研究表明了一种很好的方法，可以制备这种涂料，正是这种涂料切实相关。
有一个令人惊讶的巨大需求，就是需要这种表面，它可以排斥一些东西。例如，这就可以制备一些建筑板材，使它排斥水、油污或残留物，效果如此有效，雨水就可以把它们洗干净，这就使它们可以自我清洁。或者，甚至生物医药产品，包括微流体技术，也不会堵塞，因为水性或油性材料会粘它们上面。“我正在寻找一种眼镜涂层，但是，这可能在医药上也会有重要应用，”多丽丝•沃尔梅（Doris Vollmer）说，她是马克斯•普朗克团队的材料科学家。“在许多应用中，人们喜欢排斥油的。有些东西只排斥水是不够的。”
她补充说，虽然研究人员使用蜡烛烟灰，但类似尺寸的烟尘颗粒市场有售，这就可以示范，有望进行大规模低成本制造。这一小组正在探索商业合作伙伴，以推进这项技术。
埃姆巴里西•库尔卡尼（Ambarish Kulkarni）是先进纳米技术项目机械工程师，在通用电气公司（GE）全球研究所，他也在寻求超级双排斥材料表面，他说，论文详细介绍了一种“新方法”，可以制备它们。通用电气公司研究人员发现，这种表面具有一种防污益处，可用于燃气涡轮机内，有望使它们的运行更干净，更有效。
由于马克斯•普朗克研究所的这种方法使材料可以用于高温，因此，它“可能会开辟一些应用领域，都是以前无法实现的，”他补充说。
通用电气公司在这一领域有几个项目，包括一项研究，是滴入超级排水（superhydrophobic）粗糙度，就滴在通用热塑性塑料表面，用做一些东西如产品和食品包装。
马克斯•普朗克涂层有一个问题，就是对比各种斥水表面使用的粗糙表面，它可被划伤或磨损。因此，这种材料技术需要进一步完善，以制备排斥油的眼镜，这种眼镜也应真正防刮，沃尔梅承认。她也在研究一些方法，制备这种涂层时采用化学溶液，而不是最初使用的气相沉积法（vapor deposition method），后者需要高温炉。
本文为美国Technology Review授权文章，未经书面许可，严禁转载使用。
使表面能够排斥液体，无论是水性的还是油性的都排斥，这对于工业和生物医学应用也很重要的。但是，更难的是制备一种表面，使它排斥油或有机溶剂，而不是水，因为油的表面张力比水低得多。
我们需要的，是一种非常特殊的表面粗糙度，就像发芽的树支，可以排斥油。了解这一点已经有一段时间，但一直很难制作这样的纹理。麻省理工学院（MIT）和其他地方的早期工作，涉及到复杂的纳米光刻（nanolithographic）技术。
美因茨（Mainz）马克斯•普朗克高分子研究所（Max Planck Institute for Polymer Research）的研究人员，有一篇论文今天发表在《科学》杂志上，文中说，他们提出一种简单的方法，就是使用混合的蜡烛烟灰和二氧化硅（silica），用恰到好处的温度烘烤。
首先，他们把一个玻璃片举到心形蜡烛（但是任何蜡烛都可以做）上方。这会使烟尘沉积在玻璃片上，球状烟灰直径30至40纳米，堆放松散，而且产生的正是这样的表面纹理：大约80％的空穴和20％的球粒。
为了保护烟尘不被洗去，他们在上面涂上一层25纳米厚的硅壳；为了去掉烟灰的黑颜色，他们在600℃烘烤玻璃片，使它变得透明。随后，他们喷洒各种油，包括花生油和一些溶剂，拍摄显微图像，观察到这些液滴上下弹跳，就像乒乓球一样。
这种涂料也可以粘到铝，钢和铜上。而且因为它既排斥油也排斥水的属性，他们就说，这种材料是“超级双排斥”（superamphiphobic）。
尼里希•帕坦卡（Neelesh Patankar）是美国西北大学（Northwestern University）机械工程师，他说，这项研究是重要的一步，可以找到一条可行的商用途径，以制备这种材料。“已经知道什么样的表面化学和几何形状可以有效地”排斥油，他说，“这项研究表明了一种很好的方法，可以制备这种涂料，正是这种涂料切实相关。
有一个令人惊讶的巨大需求，就是需要这种表面，它可以排斥一些东西。例如，这就可以制备一些建筑板材，使它排斥水、油污或残留物，效果如此有效，雨水就可以把它们洗干净，这就使它们可以自我清洁。或者，甚至生物医药产品，包括微流体技术，也不会堵塞，因为水性或油性材料会粘它们上面。“我正在寻找一种眼镜涂层，但是，这可能在医药上也会有重要应用，”多丽丝•沃尔梅（Doris Vollmer）说，她是马克斯•普朗克团队的材料科学家。“在许多应用中，人们喜欢排斥油的。有些东西只排斥水是不够的。”
她补充说，虽然研究人员使用蜡烛烟灰，但类似尺寸的烟尘颗粒市场有售，这就可以示范，有望进行大规模低成本制造。这一小组正在探索商业合作伙伴，以推进这项技术。
埃姆巴里西•库尔卡尼（Ambarish Kulkarni）是先进纳米技术项目机械工程师，在通用电气公司（GE）全球研究所，他也在寻求超级双排斥材料表面，他说，论文详细介绍了一种“新方法”，可以制备它们。通用电气公司研究人员发现，这种表面具有一种防污益处，可用于燃气涡轮机内，有望使它们的运行更干净，更有效。
由于马克斯•普朗克研究所的这种方法使材料可以用于高温，因此，它“可能会开辟一些应用领域，都是以前无法实现的，”他补充说。
通用电气公司在这一领域有几个项目，包括一项研究，是滴入超级排水（superhydrophobic）粗糙度，就滴在通用热塑性塑料表面，用做一些东西如产品和食品包装。
马克斯•普朗克涂层有一个问题，就是对比各种斥水表面使用的粗糙表面，它可被划伤或磨损。因此，这种材料技术需要进一步完善，以制备排斥油的眼镜，这种眼镜也应真正防刮，沃尔梅承认。她也在研究一些方法，制备这种涂层时采用化学溶液，而不是最初使用的气相沉积法（vapor deposition method），后者需要高温炉。
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