黑科技：新型涂料表现出了全方位的液体排斥性能

大屏智能机时代，人们难免会遇到手机淋雨、被泼洒饮料、以及沾染指纹油污的情况。不过密歇根大学的一个研究小组，已经开发出了一种透明、且经久耐用的“超级液体排斥涂料”。根据测试，它可以在任何产品的表面使用，体现了几乎能够排斥任何液体的能力。过去几年，由 Anish Tuteja 带领的这支团队一直在努力开发能够广泛排斥液体的涂料。

密歇根大学材料科学与工程系助理研究生 Mathew Boban，正在一片浸润过新型超级排斥涂料的玻璃板上倾倒十六烷油。（图自：Robert Coelius / Michigan Engineering）

早前的研究包括可以自我修复的超疏水材料、橡胶脱冰涂料、以及一种几乎可以排斥任何液体的超级排斥涂层。

基于这些经验，团队决定开发一种足够清晰透明，适用于触屏、显示面板、以及窗户的新型万能涂层。这需要在三个关键属性上取得平衡，即强度、透明度、以及排斥性。

不过研究团队发现，这一挑战中最重要的因素，就是如何将选择的成分、以正确的方式混合到一起。Tuteja 表示：

你可以用粗糙的表面疏水，但这会在水和表面之间形成中空的气泡。而且这类表面的张力比较低，无法体现出一致的疏油（或醇）特性。

我们需要一个非常光滑的表面，尽可能少地与各种液体相互作用。此外我们需要一些良好混合的原料，如果原料之间相位分离太多，就会造成光线的散射。

值得一提的是，该团队并没有盲目试错，而是借助一套大型化学算法库来预测原料在混合到一起时的行为。

最终他们得到了一套理想的‘配料表’，其中包括了氟化聚氨酯、以及一种叫做 F-POSS 的分子，它能够很好地排斥液体。论文合著者 Mathew Boban 表示：

将这种驱虫剂和粘合剂混合之后，形成了一种透明的涂料层，但它们之间的相位分离非常小。这使得 F-POSS 可以漂浮在水面，创造出一个优良的排斥层。

成品可以喷涂、刷、浸泡、或旋涂在各种类型的表面上，干了之后，就会形成一种持久、透明、与地面紧密相连的涂层。

尽管含氟聚氨酯相对廉价普遍，但 F-POSS 却很难得到。下一阶段，研究团队将思索如何大规模、低成本地生产这种新型涂料。