“雙面神”納米顆粒有助打造黏著力更強、防水性更好的塗料
據外媒報導,美國和英國的研究人員發現了一種改進油漆和塗層的新方法,即添加“雙面”納米顆粒。由於這種顆粒一個表面吸水另一個表面斥水,所以它們能將自己排列成一個平面,進而在油漆的表面形成擁有不同尋常性質的油漆。
在羅馬神話中,Janus(雙面神)是掌管時間、開始和結局的神,因此他有兩個面孔–一個面向過去一個面向未來。因此,科學家們以他的名字命名這種雙面納米顆粒也就不足為奇了。
Janus顆粒是用不同材料覆蓋的球體,它們有著多種用途。一項研究將它們製成微型機器人,一半通過化學反應推動,另一半則通過使正面抗菌來幫助它們去污水。
而來自英國賓漢姆頓大學和美國愛荷華州立大學的研究人員在他們的新研究中則使用了另一種Janus顆粒–其中一半由疏水材料製成,另一半是親水性材料製成。為了探索這些納米顆粒可能具有的商業應用,研究小組將它們添加到了油漆中。
研究人員指出,之前的研究主要集中在這些粒子在非常小的尺度上形成的結構上,但在這項新研究中,他們則試圖使用這些顆粒來改善油漆和塗層的性能,這是以前沒有人想到過的。
研究小組將這些納米顆粒混合到油漆中然後將它們塗在表面。令他們驚訝的是,他們發現Janus顆粒形成了一個完整的單層–親水的一面粘在表面,疏水的一面朝外對著空氣。
這有助於塗層更好地附著在表面,甚至在使用溶劑時也能保持牢固。研究小組還發現,即使當油漆是底漆,這層粒子也會將其疏水性轉移到油漆上。
研究小組表示,他們還不能完全確定Janus顆粒會排列成這種結構的原因,但他們計劃展開新的研究以設計出更環保、性能更好的新一代’智能’塗層材料。
相關研究報告已發表在《Materials Horizons》上。