防水防污的纳米材料.ppt

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防水防污的纳米材料更新时间：

2014-3-5资讯：

资讯：

我国研制出纳米“超级开关”材料中国科学院化学研究所江雷研究员领导的研究小组成功地通过调节“光”和“温度”实现了纳米结构表面材料超疏水与超亲水之间的可逆转变，制备出超疏水超亲水“开关”材料，在功能纳米界面材料研究领域取得了重要进展。

其论文分别在美国化学会志、德国应用化学发表后，得到英国自然和美国科学杂志的高度评价。

据介绍，这两项研究成果未来将可能应用于基因传输、无损失液体输送、微流体、生物芯片、药物缓释等领域，具有极为广阔的应用前景。

江雷研究员领导的研究小组制备的用“光”调控的超疏水超亲水“开关”材料的论文在国际化学领域的权威杂志美国化学会志发表之后，立即被自然杂志报道。

后者称这一材料为“同时疏水亲水的材料”，并指出由该小组制备的纳米氧化锌阵列结构薄膜就如同一块“纳米地毯”，这种结构所具有的超疏水特性可以使该材料具有不沾水和自清洁的作用。

通过紫外光的照射，“地毯”又成为超亲水的材料，使水能够存留在粗糙的纳米结构中。

此可逆的“开关”过程经过多次重复而保持性质不变。

2004年初，国际权威杂志德国应用化学还报道了江雷研究小组制备的用“温度”调控结合表面化学修饰和表面粗糙化实现的超疏水超亲水“开关”材料的重要成果，这篇文章同时被推选为德国应用化学的VIPVeryImportantPaper文章。

该杂志在封面说明中报道说：

“阴和阳是中国古代哲学中自然及宇宙中的两个相反的性质，该项工作正是通过外场作用将两个完全相反的性质在同一个界面上实现了可逆的转化”。

这篇文章发表后马上被科学杂志主编推选为化学方面的亮点文章，并在2004年1月16日出版的科学杂志以超级开关为标题，报道了该项研究成果。

江雷在接受本报记者采访时介绍说，疏水性和亲水性是固体材料表面所具有的两种重要的特性。

通常人们穿着的服装是亲水的，很容易被水湿透（不疏水）；而塑料布等就是疏水的，不能被水透过（不亲水）。

如果现在用温度调控的超疏水超亲水“开关”材料制作服装，那么，夏天温度高时衣服是亲水的，亲水吸汗就不会感到太热；冬天温度低时衣服就变成疏水的，防寒又保暖。

有关专家认为，“超级开关”材料的研制成功标志着该研究小组在功能纳米界面材料的研究上又上升到了一个新的台阶。

据悉，江雷研究员于1999年4月入选中国科学院“百人计划”回国工作，他领导的研究小组在过去三年中已连续多次在德国的应用化学、先进材料和美国化学会志的期刊上发表了研究成果，引起国内外的广泛关注。

同时该小组还致力于纳米材料的产业化工作，将“功能纳米界面材料”技术应用于纺织、建材等领域，成功地开发了一系列具有超双疏、超双亲特性的自清洁领带、丝巾、羊绒衫、西服等纺织产品和自清洁玻璃、瓷砖、涂料等建材产品。

不沾水的荷叶MIT学生发明不沾瓶纳米防水材料企业Liquipel获得一千万美元融资美大学生发明纳米不沾水T恤CES2013惊现手机防水新技术问答：

什么是纳米技术？

想象一下如果你能观察到一个红血细胞在静脉中的流动。

如果能够观察钠原子和氯原子相互接近到足以转移电子并形成盐结晶，或者水温升高时分子的振动情况，那将是怎样的一幅情景？

因为过去几十年中工具或“观测仪器”的发明和改进，我们能够观察到像本段开头处所描述的很多情景。

这种在分子或原子水平观察、测量甚至操纵材料的能力就叫做纳米技术或纳米科学。

如果我们有某件东西的一“纳米”，就是说我们有那件东西的十亿分之一。

科学家和工程师在很多“东西”上应用了“纳米”的前缀，例如纳米（长度）、纳秒（时间）、纳升（体积）和纳克（质量）以表示极微小数量的东西。

但大多数时候还是用于长度，而且我们讨论的就是纳米（nm）测量。

一个原子直径小于1nm，而10个氢原子排成一行才是1nm长。

其他原子虽然比氢原子大，但直径仍小于1纳米。

普通的病毒直径约为100nm，而细菌的全长一般为1000nm。

而能够让我们观察之前无法看到的纳米世界的工具或新“观测仪器”称为原子力显微镜和扫描电子显微镜。

什么是疏水作用？

疏水这个词由hydro（水）和phobos（恐惧）这两个字组成。

我们可以通过混合油和水看到这种作用。

另外，也可通过雨后叶片和花瓣的滴水情形看到这种作用。

对于叶片来说，排水剂有时可能是叶片上的蜡涂层，也可能是叶片表面上疏水的微小发丝状凸起间形成的空气缓冲层-用空气赶走水。

Liquipel防水镀膜对防潮贴纸是否会有影响？

防水镀膜不会对机器本身的防潮贴纸造成影响，同时因为Liquipel对全机都提供了完整的防水保护，因此机器的防潮贴纸也在保护效果当中，碰到水气甚至是进入水中，防潮贴纸都不会受水气影响而变色。

Liquipel防水镀膜在手机上使用后效果可维持多久？

Liquipel防水镀膜透过加工后，纳米材质会与设备电路板、零件紧紧结合，几乎可以提供永久的防水效果，正常使用情况下，也保证能维持至少3到5年的防护效果。

除非刻意用砂纸等坚硬材料去刮磨破坏，正常的操作使用、传输线与耳机拔插，都不会造成防水镀膜失效。

Liquipel防水镀膜对海水、冰水、热水是否有保护？

经过防水镀膜施工后，还是仅提供基本的防水能力，若是落水时撞击造成机体变形等情况，仍然有可能造成镀膜防水效果失效。

海水、冰水、热水等情况也请尽量避免，以避免防护能力之外的机体故障情状发生，这部分和市面上本身具有防水性能的手机比较下，几乎都是相同的防护能力。

另外特别要注意的是，冰水的情况尽量要避免，由于手机液晶面板特性，纵使有防水镀膜保护，在低温情况下仍有造成液晶面板损坏的机会。

使用Liquipel防水镀膜的手机接触到水该如何处理？

进行过防水涂层保护后的装置，实际接触到水还是要稍微处理过，毕竟虽然已经有了防水处理，仍要保养以避免长时间水气影响装置的健康。

再来的话是掉入液体后，建议和一般掉入液体中所要进行的措施同样不可少，关闭电源、移除电池、尽可能擦干水份、让装置静置或是放入防潮箱内一段时间。

部分装置可能有内建液体传感器，在全部干燥之前可能还是会无法开机，这只要稍等久一点时间就会复原。

Liquipel防水镀膜可以防灰尘么？

由于镀膜的防水效果是依靠材质的表面张力，因此遇到像是沙子、灰尘之类的东西就没辙了。

灰尘与灰尘之间的分子结合力不高，无法形成一连续表面，单粒沙子或是灰尘可是会由缝隙跑进机身内，无法表演其它防水型手机的埋沙特技。

Liquipel防水镀膜是如何在手机上作用的？

手机需要全部拆开么？

LiquipelWatersafe是以奈米涂层保护手机的技术，和市面一些号称防泼水的保护喷剂有很大的不同。

首先需要将手机送到Liquipel服务中心，他们会利用叫做Liquibot的施工机器，把多余的空气与湿气抽掉，并且形成近乎真空的环境状态。

之后再注入Liquipel防水涂层溶液，同样类似的技术国外还有HzO（使用聚对二甲苯，paralyene）。

这溶液会渗透入手机的内外部，并且使用等离子辅助气体等技术辅助，让防水涂层完整紧密结合，整个过程需要约4589分钟。

完工之后，还要覆盖上一层防水奈米涂层，就可以提供完整的防潮、防水能力。

进行防水镀膜施工的过程，因为是透过抽真空后的特殊设备，让防水奈米涂层均匀分布在设备内外部。

因此施工过程中不需要进行拆机等特别处理，大可不用担心手机原厂的保固等问题。

为什么荷叶表面不沾水？

这涉及莲叶表面对水的吸附力和水的表面张力两者之消长，莲叶对水的吸附力远小于水的表面张力，所以不沾水。

荷叶的叶面上布满了一个紧挨一个的“小山包”，“山包”上长满绒毛，好像山上密密的植被，“山包”的顶上又长出一个馒头状的“碉堡”凸顶。

因此，在“山包”的凹陷处充满了空气，这样就在紧贴的叶面上形成一层极薄的只有纳米级的空气层。

由于雨水和灰尘对于荷叶叶面上的这些微结构来说，无异于庞然大物，于是，当雨水和灰尘降落时，隔着一层纳米空气，它们只能同“小山包”上的“碉堡”凸顶构成几个点的接触，无法进一步“入侵”。

水形成水珠，滚动着洗去了叶面的尘埃。

荷叶的这种纳米级的超威结构，不仅有利于它自洁，还有利于防止空气中飘浮的大量的各种有害细菌和真菌对它的侵害。

文库：

纯棉织物纳米防水防油易去污免烫多功能整理生产实践将几种新型的纳米防水防油易去污整理剂NTXR603A，NTXR603B，NTXR603D，NTXR603E和免烫整理剂PERMAFRESHEFR-3采用浸、轧、烘干、焙烘的方法对纯棉织物进行多功能整理，并且比较了它们的断裂强力、撕破强力、缝位滑移、耐磨度、甲醛含量、缩水率、褶皱回复度和平滑度，防水防油，易用超疏水表面减少微通道层流阻力.pdf超疏水纤维素纳米材料的制备和性质研究受到自然界中多种超疏水现象的启发，特别是德国生物学家Neinhuis对荷叶微观结构的研究，引发了研究人员对于超疏水表面的构筑、制备和性质研究的极大兴趣。

超疏水表面以其优异的自清洁能力在基础研究和实际工业领域都有着广泛的应用。

本文以天然纤维素纤维体系作为基底物质，通过表面溶胶凝胶法和自组装法的结合制备了具有显着超疏水性聚对二甲苯的制备及其应用研究进展聚对二甲苯是一种性能优异的涂层材料。

稳重主要对其制备方法、成膜机理、性能及应用领域进行综述。

聚对二甲苯防潮薄膜的研究采用原子力显微镜、红外光谱、X射线光电子能谱、紫外-可见-近红外分光光度计的测试方法,对聚对二甲苯薄膜的表面形貌、组成和光学性能进行研究.实验结果表明:

真空气相沉积工艺制备的聚对二甲苯薄膜表面光滑均匀.薄膜主要由含氯取代基的苯环和亚甲基组成,表面有微量的C-O键生成.薄膜在可见-近红外波段的光透过率超过80%.聚对聚对二甲苯涂层可以保护重要的电子元件目前有很多医疗器械都达到了微米甚至纳米级别，带来了十年前无法提供的种种优势。

这些器械具有需小心保护的内部电子组件（植入式或外部）。

由于这些电子组件体积微小，没有足够的重量进行沉降、喷涂或涂刷，因此无法采用常规的敷形保护涂层。

一些微小的装置还会受到气隙、厚度不均以及很多涂层内在的其他因素的不良影响。

对于植入式微电子组件来聚对二甲苯在混合电路中应用技术研究本课题来源于国家航空科研基金预先研究项目，西安微电子技术研究所技术创新项目，本论文主要针对当前混合电路存在亟待解决的防潮防护问题，提出并实现了一种采用新型材料-聚对二甲苯的解决方案。

论文首先从介绍混合电路在各个领域的广泛应用需求出发，分析了薄厚膜混合电路的可靠性问题。

在此基础上，针对电路组装的密封问题，提出用聚对二甲仿生荷叶薄膜不沾水自清洁中科院化学所的仿生材料专家徐坚研究员和同事们近日发明了一种制造仿生荷叶的新技术.这项技术将应用于生产建筑涂料、服装面料、厨具面板等需要耐脏的产品,因而引起广泛关注.纳米抗菌防污技术及其在卫生自洁纺织品生产中的应用简要介绍了卫生自洁纺织品中应用纳米材料和纳米技术获得抗菌防臭纤维、抗菌织物、远红外保暖、防紫外线、防水防油防污等功能性织物的技术发展情况和应用情况纳米杂化有机氟聚合物构筑超疏水织物的研究在阳/非离子表面活性剂及引发剂作用下，将甲基丙烯酸十二氟庚酯（RfAA）、甲基丙烯酸十二醇酯（LMA）、丙烯酸羟丙酯（HPA）、甲基丙烯酸二甲氨乙酯（DM）、乙烯基三乙氧基硅烷（VTES）进行乳液共聚，制得了硅烷改性的阳离子氟代聚丙烯酸酯乳液（FLHDV）。

制电路组件三防涂覆工艺研究对于特殊环境条件下使用的电子产品,三防涂覆可以对印制电路组件进行有效的防护.针对C型聚对二甲苯气相真空沉积涂覆技术,通过印制电路组件三防涂覆工艺研究及测试,验证了涂覆后的绝缘、耐压电性能等指标.结合印制电路组件涂覆后的返修,经过实验对比,确定了去涂覆的工艺方法.超薄防护涂层在微波电路中的应用研究我国武器装备的电子设备，如雷达、导航、通信等在东南沿海、西沙、南沙环境条件十分恶劣的地区和海域（高湿热、高盐雾、易生霉），元器件、电路经常发生腐蚀，绝缘电阻下降，信号传输失真，以致于设备失效，所造成的损失是巨大的。

目前我国军用电子设备的普通印制电路板和金属结构件都已进行了防护处理，唯独高频、微带电路板没有进行涂覆防护。