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美国华裔博士发明超疏不沾液 可应用于医疗器材

发布时间:2019-05-18 05:06 来源:manbetx万博

  刘挺毅说,“超疏液”表面是由像很多小伞的微奈米结构组成,仅5%是物质表面,另外95%是空气。尽管如此,微奈米结构却能有效地支撑液体无法进入小伞周围的空间,使得液体无法渗透到物体表面。

  中新网12月11日电 据美国《世界日报》报道,洛杉矶加大机械与航天工程研究所(UCLA Mechanical and Aerospace Engineering)发明“超疏液”(Superomniphobic)结构,任何材料都可以通过类似超级不沾液的微奈米“超疏水”结构使表面变成“超疏液”,让所有液体都不会浸润到该物质中。该研究日前发表于科学(Science)期刊上,并已申请国际专利“转变任何材料表面为疏液体表面”。

  “超疏液”结构的发明者之一刘挺毅博士表示,“超疏液”的概念源自于下雨后荷叶表面上有立体且晶莹的水珠,代表荷叶表面非常疏水,不会让水珠浸润到叶子里。生活中许多防水材料皆由化学结构组成,举例来说,干净的玻璃其实能够被大部分液体附着,下雨时水珠之所以不会依附在汽车的挡风玻璃上,是因为挡风玻璃已经涂上防水涂层。

  如同当今人们煮饭时使用的不沾锅,其表面涂上铁氟龙(Telfon)化学材料和微奈米结构的概念,此前已经有人制成“超疏水”和“超疏油”的表面。然而氟化物液体可以完全浸润现有的一切化学材料,使得之前利用化学涂层的技术失效。这次发明的“超疏液”表面不需要使用化学涂层,而是纯物理结构。理论上任何材料只要用此种物理结构制成,就可以阻挡各种液体渗透。

  刘挺毅说,“超疏液”表面是由像很多小伞的微奈米结构组成,仅5%是物质表面,另外95%是空气。尽管如此,微奈米结构却能有效地支撑液体无法进入小伞周围的空间,使得液体无法渗透到物体表面。

  在科学期刊中,他们对比展示铁氟龙(化学结构)和“超疏液”(纯物理结构)的差别。在“超疏液”表面上,无论是水、甲醇、全氟己烷(3M FC-72电子氟化物)的液滴均仍呈现如珍珠般的立体形状。但在铁氟龙表面上,水、甲醇液滴虽也立体,但较扁平,而全氟己烷则是瞬间完全浸润铁氟龙表面,看不到任何立体液滴。

  “超疏水”用途极广,可望对医疗器材发展有极大贡献。由于许多医疗器材置入人体后,过了一段时间和人体内的生物接触,便会使植入体内的器材产生生物淤积。刘挺毅说,这个概念就如同船在海上行进时,海中许多生物会分泌一些东西让自己能够依附在船上。因此,每当船上岸后,可以见到船身上黏有许多苔癣或海中小生物。换句话说,“超疏液”的医疗器材有望防止人体内医疗器材上的生物淤积。



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