據悉, 據美國科學促進會(AAAS)科技新聞共享平臺EurekAlert日前報道,美國海軍研究辦公室(ONR)資助的密歇根大學材料科學與工程學科學家艾尼詩·涂特佳博士,開發出一種新型“全能”涂層,清潔耐用,可用于眾多材料表面,隔絕包括水、油、酒精甚至花生醬在內的幾乎一切液體,能為海軍節省數百萬美元燃料成本開支。 海軍特別感興趣的是,“全能”涂層如何減少船舶、潛艇和無人水下船只在水中產生的摩擦阻力——這種阻力會消耗更多能量。“在船舶的燃料消耗量中,相當大的比例(低速時高達80%,高速時40%—50%)用于克服摩擦阻力保持速度。”ONR海戰與武器部項目官員奇翰·齊姆博士說,如果找到大幅度降低摩擦阻力的方法,船只將消耗更少的燃料或電池能量,進而在更大范圍內執行任務。 涂特佳的“全能”涂層正是這種解決方案。盡管防水涂層并不是新產品,但很難制造出排斥大多數液體、足夠堅韌、可長時間黏附不脫落的材料。將耐用聚合物基底和極具排斥性的填料混合在一起,并不一定產生耐用的防水涂層。 為了設計新涂層,涂特佳和團隊研究了大量已知化學物質,根據每種物質分子屬性輸入復雜的數學方程,以預測任意兩種物質混合后的性質。分析數百種組合后,找到了正確的組合。 根據實驗室測試,新涂層可以噴涂、刷涂、浸漬或旋涂到多種表面并緊密結合,還可以承受刮擦、凹陷和其他日常損害。在去除涂層時也很容易清理。這種涂層除了減少船體摩擦阻力,還能防止船舶和飛機腐蝕及生物侵蝕污染,防止極地船舶結冰,即使結冰,除冰也比傳統刮削除冰更容易。 據報道,這種“全能”涂層除了用于海軍,還能保護傳感器、雷達和天線等高價值設備免受天氣影響。未來幾年內,涂特佳團隊將進行更多關于多層膜的測試,為小規模軍用和民用做好準備。 |