科学家发明的超疏水涂层,洗发水并没用完

   发布日期:2023-09-02 09:02:35     来源:网络整理    作者:佚名    浏览:157    评论:0    
核心提示:那有什么办法可以把洗发水或酱料干干净净、利利索索地倒出来,而不像前面描述的那样“拖泥带水”呢?不论是洗涤用品还是酱汁,它们的成分都有亲水或亲油的特点。不过上述疏水材料更适用于水基流体,对食用油、芝麻酱这类含油量高的物质,效果就不尽人意了。把这种超疏水疏油涂层加工在塑料包装瓶内,洗发水就可以前所未有地顺畅倒出,直到一滴不剩。

刚把头发打湿,结果挤不出洗发水了,再如何使劲甩瓶也只好弄出一点。但你了解洗发水并没有喝完——拧开瓶盖,内壁还顽固地粘着不少洗发水。无奈之下,只能派“水”来将其试图带走,但总觉得冲多少遍瓶壁都有残留。

不止是瓶壁内残留的洗发水会导致浪费,每次挤洗发水也总有一些“流连”在瓶口。而像洋葱酱、辣椒酱这样的酱料瓶口,如果有未立即清除的残留物就不仅仅美观问题,还可能造成健康隐患。那有哪些方法可以把洗发水或酱料干干净净、利利索索地倒下来,而不像上面表述的这样“拖泥带水”呢?

想解决这个难题,还是先来摸清这些粘稠流体的性质吧。不论是洗涤用品还是酱汁,它们的成份都有亲水或亲油的种类。像泡菜、果汁大都属于水基的流体,也就是说他们的含水量很大。对于他们,科学家已经发明出有效的疏水材料。灵感来自大家都很熟悉的荷叶。在认真观察荷叶表面的微观构造后,科学家看到里面密布着微小的凸起,突起间增添空气,减少了水滴与荷叶的直接接触,因此,水滴就会从荷叶上直接“溜”走,而不会粘在荷叶上。

目前的大多数超疏水材料都是模仿荷叶结构设计的,例如以微米级别的二氧化硅颗粒制成的超疏水喷涂材料,用在皮革表面可以起到“百污不侵”的防污效果。麻省理工大学的科学家发明的超疏水涂层也是类似机理,将其使用在包装瓶表面上,番茄酱和果汁也能挤得干干净净。

其实上述疏水材料更适用于水基流体,对食用油、芝麻酱这类含油量高的物质,效果就不尽人意了。而洗发水等洗涤用品的主要成份是表层活性剂。表面活性剂分子一头亲水,一头亲油,因此材料还必须兼顾疏水性和疏油性才能不被粘上。

我们了解,水在物体表层还可能产生水珠,但油滴基本都会摊开。这是由于油的表层张力比水小,内聚力不足,容易散在其附着的表层上。表面活性剂的表层张力也比水小得多,而且浸润能力强,想甩开它可不容易。

只是俄亥俄州立学院的研究队伍将要成功研制出了颇具超疏水性和超疏油性,且稳固耐用的不粘涂层,几乎无法规避所有常用流体,包括无法抵御的洗涤剂。这种材料的疏水原理和上述疏水材料类似,材料表层布满由二硫化钼纳米颗粒产生的“Y”形凸起结构,Y的“枝丫”间托着气泡,形成空气隔层,从而达到与流体最小化接触的效果。要想实现不沾油芝麻酱包装设计,还必须对材料表层进行氟硅烷化处理,形成类似不粘锅涂层(特氟龙)的单分子膜,以加强疏油效果。

把这些超疏水疏油涂层加工在金属包装瓶内,洗发水就可以前所未有地顺畅倒出,直到一滴不剩。材料中所使用的原料在通常条件下对身体只是安全无害的,因此还可以应用于饮料包装,从此喝牛奶再也不用舔瓶、舔盖了。

虽然你觉得一瓶洗发水残余的量不算哪个,但今年很多商品的耗费数量惊人,积累起来就是很大的浪费。另外,保持包装瓶的清洗,也有利于金属包装瓶的回收。不仅能提升回收率,还能降低清洗塑料瓶的利润。除了包装瓶芝麻酱包装设计,排水管线这样易于附着污物、滋生病菌的地方,还有医疗器具、电子产品外壳等必须保持清洁的物品,也可以用到这些不粘材料。不过现在这些材料仍在建立中,尚未实现商业化推广。

近年来,不粘材料的发展“百花齐放”,就连黏性固体也能实现不粘。例如,宾州州立学院的研究队伍从猪笼草的“滑梯”陷阱获得灵感,开发出了能使便便不粘马桶的超滑材料——LESS涂层。这种涂层拥有更细腻的表层突起结构,由聚二苯基硅氧烷构成疏水基底,然后再喷洒上一层1纳米的硅油润滑剂,它能使黏性的便便变得润滑,同时基底又将其与马桶表面隔开,这样便便就能一滑到底,不在马桶上留下令人难堪的痕迹。但是LESS也有大多数不粘材料的弊端——不够耐久。它所搭配的硅油需要后期喷涂,冲马桶500次后就必须再次再喷,对于普通消费者来说费用还是略高。

不粘T恤、不粘包装瓶、不粘马桶,相信在不久的以后这种产品就会受到普及,让生活更舒爽。

 
 
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