物體表面的疏水性涂層，有助于保持醫(yī)療器械保持無菌狀態(tài)、幫助飛機機翼除冰、以及維持太陽能電池板的清潔。得益于納米結(jié)構(gòu)，這些涂層能夠讓水滴高效滑落，從而避免污垢、病菌或其它污染物的積聚。然而當前普通納米涂層的一大缺陷，就是耐刮擦性能不佳。好消息是，芬蘭阿爾托大學(xué)與中國電子科技大學(xué)的科學(xué)家們，已經(jīng)研制出了一種特殊的防水裝甲。

橫截面圖(來自：Aalto University)

通常情況下，納米疏水涂層應(yīng)用了在基板上凸起的“森林狀”結(jié)構(gòu)，但可惜這些結(jié)構(gòu)相當脆弱，會隨著時間的推移而很快磨損，導(dǎo)致那部分區(qū)域很快失去疏水性。

不過芬蘭阿爾托大學(xué)和中國電子科技大學(xué)的科學(xué)家們，已經(jīng)研制出了一種特殊的涂層裝甲，聲稱是解決這類問題的一個有效方法。

其工藝包括先將納米倒金字塔形狀的蜂窩圖案網(wǎng)格蝕刻到金屬、玻璃或陶瓷等基板上，然后將超疏水性化學(xué)涂料涂覆到金字塔的內(nèi)部。

那樣當鋒利的刀片或砂紙等工具劃過裝甲表面時，棱錐之間的凸脊可使之不掉入結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，以保護底下的防水涂層。

此外，科學(xué)家們還對表面進行了特殊處理，使之能夠耐受高壓水噴射、極端濕度、在腐蝕性化學(xué)藥劑中浸泡數(shù)小時、以及在 100℃(212℉)高溫下烘烤數(shù)周的時間。

即便經(jīng)過了上述嚴苛的測試，新型防水裝甲涂層仍能夠保持在物體表面的超強疏水特性。

有關(guān)這項研究的詳情，已經(jīng)發(fā)表在近日出版的《自然》期刊上，原標題為《Design of robust superhydrophobic s》。

阿爾托大學(xué)的 Robin Ras 教授補充道：“我們用不同大小和形狀的材料制成了蜂窩狀的涂層裝甲，其優(yōu)勢在于各種不同材料的通用性上，讓我們得以靈活設(shè)計各種耐用的防水表面”。