Gore-Tex 新對手,加拿大正研發更便宜又環保的防水布料

作者 | 發布日期 2021 年 04 月 29 日 14:44 | 分類 生態保育 , 科技生活 Telegram share ! follow us in feedly


防水外套的誕生使人們進行戶外活動時方便許多,但通常價格都不太親民。但最近科學家研究出一種比現有防水產品便宜 90%,而且對環境更加友善的材質。

來自加拿大溫哥華的西門菲沙大學(Simon Fraser University),Hogan Yu 教授率領團隊正在研發一種不含氟化物的防水材質,因為一般防水布塗層上的氟化物都具有比較高的毒性。

Yu 教授團隊運用水(water, H2O)、己烷(Hexane, C6H14)以及十八烷基三氯硅烷(Octadecyltrichlorosilane, OTS, C18H37CI3Si )組成新的防水物質,當木頭、金屬、玻璃或布料噴塗這種新物質的時候,會在表面形成一層有彈性的防水薄膜。

▲ OTS 的化學鍵結構。(Source:National Library of Medicine

由於 OTS 本身非常易燃,原本從不使用在紡織品上,因此 Yu 教授在實驗中將 OTS 與水和己烷摻在一起,從而大幅提高 OTS 燃點,讓它不易燃燒,成為理想的紡織品加工物質。

在實驗中,這種新的防水材質,在水滴落下時,接觸角會比現有其他防水材質上的水滴還大,因此會更快的從表面滑落。

接觸角是流體力學中,液/氣體接觸到固體表面時,產生的夾角。若接觸的固體表面是親水性材質,接觸角通常在 30 度內(0 度表示完全吸附在固體表面)。而疏水性材質,接觸角則會大於 90 度。

▲ 液體和固體表面的接觸角。

一般防水衣物通常會使用高疏水性材質,因此接觸腳會高達 150 度甚至達 180 度,這時液體則會停留在固體表面上,而不會浸潤,並隨著固體角度改變滑落。

團隊這項實驗也證實新材質的防水作用至少長達 18 個月以上。後續實驗中,團隊除了要繼續驗證防水時間長度,也要測試新材質在惡劣環境的防水表現如何。

這項新的防水物質,未來可望運用在船體的防生物附著塗層(Anti-biofoulling)、建築物外牆的防結凍塗料、工業分離油和水的過濾膜,當然還有與人們最相關的防水衣物。

Yu 教授表示:「我們希望這項新材質的發明,能夠讓大家生活更舒適,下雨天時保持人們乾爽,像我們住在北美西岸這麼常下雨的地方,就非常實用。」 

(首圖來源:Gore-Tex