新智能涂层材料实现超疏水表面与可穿戴柔性传
2019-02-02 11:36

  就目前超疏水概况的制备和现实使用环境来看,不变性、矫捷性、适用性仍是急需处理的问题。此外,将超疏水材料取可穿戴柔性传用相连系的超疏水智能涂层未见报道。

  另一方面,多孔微纳复合布局付与MEWCNT/TPE复合收集对拉伸、弯曲以及扭曲优良的应变能力:实现了高活络度(GF:5.4~80),高分辩率(1°的弯曲),快速响应时间(8ms),大应变范畴(最大应变~76%、弯曲角度0°~140°,扭曲0-350radm-1)以及高不变性(5000次大应变拉伸尝试)。

  图中(a)、(b)实正在水黾和“脚”上涂有多功能智能涂层的磁驱动“水黾”机械人;(c)防水智能传感衣物;(d)智能传感手套取防泼水能力

  概况的疏水机能凡是用概况取水静态的接触角和动态的滚动角描述。超疏水概况是指取水的接触角大于150°,而滚动角小于10°的概况,如糊口中常见的荷叶和水黾科虫豸的腿部等。该特殊概况正在日常糊口和工业出产等范畴都有着极其广漠的使用前景,如玻璃概况的防雾,交通灯的自洁净,船体概况的润滑,纺织品的防污、选择性接收等。

  基于智能涂层的优同性能,研究团队实现了其多功能使用,如正在复合材猜中插手四氧化三铁(Fe3O4)纳米粒子建立磁驱动“水黾”机械人;构成智能织物全范畴及时监测人体动做等。研究成果对超疏水材料、智能材料取柔性智能系统范畴有主要意义。相关研究颁发正在Advanced Materials上。

  图中(a)、(b)为多功能智能涂层概况描摹;(c)为水滴(~3mL)正在未处置、碱、酸、紫外处置之后的智能涂层概况的光学照片;(d)为智能涂层截面的微不雅描摹

  近日,中国科学院姑苏纳米手艺取纳米仿生研究所的研究团队建立了有多级微纳复合布局的多壁碳纳米管(MWCNT)/热塑性弹性体(TPE)复合超疏水智能涂层,该涂层同时兼具了超疏水和优异的应变机能,可无效地抵当中水、酸液、碱液、汗液等的干扰。从研究成果来看,得益于复合涂层中梯度分布的TPE和不变的微米孔-纳米突起复合布局,该多功能涂层既能够取柔性衬底(如柔性织物、聚酰亚胺、聚乙烯等)不变连系,也可取刚性衬底(如玻璃、金属等)优良地连系,且合适Wenzel以及Cassie模子,具有很是不变的超疏水机能(接触角~162°)。

  人工制备超疏水概况虽然起步较晚,但成长敏捷,无效的制备方式也越来越多,次要有模板法、静电纺丝法、相分手取自拆卸法、溶胶-凝胶法、刻蚀法、水热法、化学堆积取电堆积法、纳米二氧化硅法、侵蚀法等。

  图中(a)为多功能智能涂层对应变响应;(b)对分歧频次动态响应;(c)响应时间;(d)轮回测试;(e)水滴(~3mL)正在延展的涂层概况光学照片


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