以河豚尖刺為靈感,日本科學家打造新型超疏水材料

作者 | 發布日期 2019 年 09 月 20 日 13:07 | 分類 材料 follow us in feedly


日本科學家以河豚尖刺皮膚為靈感,創造出一種全新的超疏水材料(superhydrophobic),在疏水的同時還保有彈性及耐用度,預期未來將有許多發展用途。

多數超疏水材料都包含一層細小的針狀結構從表面垂直伸出,使水滴不會向下移動到表面而是保持在一層空氣上方,促使它們最終滾落。然而這些細微針通常非常脆弱,這使得超疏水材料在彎曲、扭曲或沿著堅硬表面摩擦時,細針往往會斷裂。

相較之下,河豚的尖刺雖然較大,但也非常柔韌而不容易損壞,考慮到這一點,儘管河豚尖刺皮膚的原意是防止捕食者而非排斥水,日本國家材料科學所仍是決定嘗試以更小的規模複製其結構。

科學家先用氧化鋅製成微小的尖刺,再添加矽氧樹脂(silicone polymer)增強彈性,如此製成的材料便具有彈性針的基質及高度疏水性。

測試顯示,新材料在彎曲和磨損超過 1,000 次、或是表面被切掉多次之後仍就能保持穩定的疏水性,同時因為具有彈性和柔韌性,也可以防止撞擊和變形。

科學家認為,這種材料未來將具有多方用途,除了可以建模成疏水的物體,也可以做為塗層塗在各種基材上使用。

研究已刊載於《ACS Applied Materials and Interfaces》期刊。

(首圖來源:shutterstock)