瓶里的洗髮液倒不幹凈？新材料幫你消除煩惱

知識 06-30

摘要

或許你有過這樣的體驗：一瓶洗髮液看上去快要用完了，可是剩下的一點卻怎麼也倒不幹凈。一項新的研究成果或許能夠讓你不再為此煩惱。

我們之所以經常遇到瓶子里的液體不能徹底流乾淨的現象，是由於表面張力的作用讓液體經常能夠潤濕固體表面形成一層薄膜，並且能夠克服重力的作用牢固吸附在固體表面。要想減少甚至消除液體在固體表面的潤濕，我們需要盡量降低固體表面的表面能。某些固體，例如含有氟或者硅的聚合物，有著比較低的表面能。如果能夠通過化學修飾的辦法讓這些材料覆蓋在其他物體表面，就能讓物體的表面能降低。但很多時候僅憑化學修飾仍然不能把表面能降到足夠低，這時候我們需要在表面引入一定的微觀結構。這些微觀結構能夠進一步防止液體潤濕固體表面。這樣的表面通常被稱為超疏水表面

然而在實際操作中，超疏水表面的效果往往並不夠理想。一個重要原因是許多超疏水表面耐久性較差，經過一段時間的使用，表面的微觀結構往往被磨損殆盡，性能自然大打折扣。另外，顧名思義，超疏水材料對於水以及水溶液有著較好的排斥作用，但是對於表面能相對較低的液體例如各種有機物，排斥效果往往不盡如人意。

來自美國的研究人員嘗試改進超疏水表面的製備方法並將新技術應用於常見的塑料——聚丙烯的表面。他們在高溫下將含有二氧化硅納米顆粒的溶液塗到聚丙烯表面，再讓溶劑揮發。經過這樣的處理，原本平滑的聚丙烯表面變得粗糙不平，隨後他們再用含氟的材料對錶面進行修飾。經過這樣處理的聚丙烯表面對各種液體有著良好的排斥作用，例如把洗髮水滴加到經過處理的聚丙烯表面，只要將表面稍稍傾斜，洗髮水就會沿著斜面流下。測試還表明，經過這種處理的聚丙烯表面的耐磨性比此前的超疏水表面有著顯著提高。由於聚丙烯廣泛用於各種容器，這一新技術或將有很好的應用前景。

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