德國研發(fā)出可以像蛇一樣蛻皮的面料
弗萊堡大學(xué)正在開發(fā)一種防水材料,它可以通過像蛇一樣蛻皮來修復(fù)自己。
防水材料有自潔從擋風(fēng)玻璃到玻璃瓶等任何東西的最后一滴糖漿的潛力,但這些材料往往有脆弱的一面。一個可能的解決方案是制造可以自我修復(fù)的防水涂料,在德國的佛雷堡大學(xué)的JürgenRühe領(lǐng)導(dǎo)的一個研究小組已在這樣做了。它們的超疏水性材料在受損后將其外皮像蛇一樣蛻掉來自修復(fù)。
受天然防水表面的啟發(fā),如對蓮花葉和水黽的發(fā)現(xiàn),已經(jīng)開發(fā)了許多不同的超疏水材料。一些最成功的是那些使用較大的微觀結(jié)構(gòu)支撐的納米結(jié)構(gòu)涂覆的基材。盡管這種材料很有用,但他們易于損壞并且一道劃痕就足以破壞其疏水性。
為了克服這一點(diǎn),Ruhe的團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一個由相疊的三層構(gòu)成的新自愈材料。頂層是一個由聚1H,1H,2H,2H-全氟癸基丙烯酸酯(PFA)組成的疏水膜,也被稱為"納米草",它從由它表面伸出的尖銳的,圓錐狀的納米結(jié)構(gòu)獲得疏水性能。在這一層下面是聚乙烯吡咯烷酮(PVP),一種用于各種醫(yī)療應(yīng)用的水溶性聚合物。底層是一個超疏水薄膜硅納米草。
這個想法是,如果頂層被劃開,材料可以被水浸沒滲透到劃痕并溶解中間聚合物層。這使得損壞的頂層松散和脫落,露出下面的新的疏水層。
據(jù)該小組說,蛻皮材料仍然在實(shí)驗(yàn)室階段,需要做更多的工作來加強(qiáng)頂層以防止劃傷破壞下層。但如果他們成功了,他們的多層方法可能會引出更具彈性的自潔和防水材料。
通過兩步法在碳/碳(C/C)復(fù)合材料上制備自愈合的純SiC涂層,以保護(hù)C/C復(fù)合材料免受氧化。首先,通過氫硅油(H-PSO)的熱分解在基板表面上獲得SiC納米線。第二,通過在氬氣氣氛中高溫浸潤硅來制造厚度為100-200μm的涂層。通過X射線衍射(XRD)和掃描電子顯微鏡(SEM)觀察涂層的形貌和相組成。對樣品進(jìn)行氧化實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明所得涂層由純SiC組成,并且具有一定的自愈能力。SiC自修復(fù)涂層使得C/C復(fù)合材料的抗氧化性能顯著增加,并且它可使C/C的復(fù)合材料在1400°C的空氣條件下超過4小時而不氧化,相應(yīng)的質(zhì)量損失只有0.71%。
復(fù)合材料由于其高比強(qiáng)度,高比模量,低線膨脹系數(shù),好的耐磨性,而廣泛應(yīng)用于許多行業(yè),包括且不限于航空航天,冶金,制藥,生物技術(shù),化工等行業(yè)。但是C/C復(fù)合材料在370以上°C易于發(fā)生氧化并且超過500°C時氧化率迅速急速增加。氧化質(zhì)量損失使其性能大幅降低,這限制了其在高溫下的廣泛應(yīng)用.
解決這一問題的關(guān)鍵在于提高高溫下C/C復(fù)合材料的抗氧化性能。SiC涂層可以從氧氣中隔離碳材料,從而顯著提高其抗氧化性能。
除此之外,它還可以防腐蝕且明顯增加沖擊強(qiáng)度。近年來,大量的努力一直致力于SiC涂層的制備。為了減少涂層和C/C基體之間的熱膨脹系數(shù)(CTE)的不匹配,研究人員在制備過程中加入了異質(zhì)元素,如Al2O3,CrSi2和MoSi2.14-16。然而,在SiC涂層制備過程中引入的異質(zhì)元素在高溫下可能污染使用環(huán)境,從而在一些應(yīng)用中不能用此涂層。由于其優(yōu)異的性能,如熱穩(wěn)定性、高強(qiáng)度、高的熱傳導(dǎo)率,SiC納米線有很大的潛力來作為陶瓷增強(qiáng)材料。它們有望為SiC涂覆的C/C復(fù)合材料提供有效的保護(hù),并確保SiC涂層的純度。
掃一掃,轉(zhuǎn)到手機(jī)閱讀:
德國研發(fā)出可以像蛇一樣蛻皮的面料
推薦家紡品牌
隨時隨地看,還可以轉(zhuǎn)發(fā)到朋友圈哦。
熱點(diǎn)資訊
熱點(diǎn)圖文
蓄勢待發(fā)!2022寧波國際紡織服裝供應(yīng)鏈博覽會開展在即!
盛夏伊始萬物并秀。2022寧波國際紡織服裝供應(yīng)鏈博覽會將于7月1-3日在寧波國際會展中心盛大開展為華東地區(qū)紡織服裝供應(yīng)鏈...
文化自信激揚(yáng)時尚創(chuàng)意,產(chǎn)業(yè)互聯(lián)聚合集群之力 高陽毛巾榮獲十大時尚引領(lǐng)榜樣殊榮
日前由中國紡織工業(yè)聯(lián)合會指導(dǎo)、《紡織服裝周刊》雜志社主辦的中國紡織服裝年度精銳榜發(fā)布儀式暨2021行業(yè)精英論壇上,河北瑞...
守望相助盡責(zé)任,intertextile家紡展攜手企業(yè)逆向前行
近期,家紡企業(yè)陸續(xù)復(fù)工復(fù)產(chǎn),中國國際家紡展組委會一直在密切關(guān)注企業(yè)的復(fù)工情況,并與中國家紡協(xié)會一起,對企業(yè)展開問卷調(diào)查活...
一元開店,店聯(lián)盟全新上線
還在店里坐等顧客上門?還在發(fā)愁庫存壓力?沒有優(yōu)質(zhì)一手貨源?有了店聯(lián)盟,以上問題統(tǒng)統(tǒng)幫您解決!店聯(lián)盟是什么?店聯(lián)盟擁有多種...
家紡市場成交穩(wěn)中攀升
近期,中國輕紡城傳統(tǒng)市場家紡市場成交局部活躍,滌綸長絲類裝飾面料掛樣品種增加,現(xiàn)貨上市場量局部性有所增加,但部分中小經(jīng)營...