科學家研發更防水的塗層材料 既可防水又可自愈

防水塗層材料一般用在車輛、衣服、船隻等表面，除了裝飾目的，最主要的當然是防水。但是老式的防水塗層處理劑，對通常應用在諸如衣物和船體表面上的防水效果來說還是顯得有些力不從心。近日，美國的密西根大學材料科學與工程系的研究人員們發現了一種新的防水塗層材料，根據他們介紹新塗層材料在防水、噴塗中都比傳統的防水塗層耐用數百倍，並且還有塗層自愈能力，非常適合在織物和船隻上使用。

材料科學與工程系副教授 Anish Tuteja 說：“我們研究了三十年裡數以千計的超疏水表面塗層，但是沒有一款塗層能系統地創造出一個耐用的表面。從這個突破口，我們團隊希望能創造出一個相對便宜，並且功能更好的超疏水塗層。我們希望這種塗層即使被磨損、劃傷、燒毀 、化學侵蝕等破壞之後，還能通過反彈原理，自動癒合。”

新塗層是由被稱為“氟化聚氨酯彈性體”的材料和“F-POSS”的專門防水分子的混合物製成。它幾乎能適應任何物體表面，並且還具有輕微的橡膠質地，比之前許多塗層更具有彈性，如果塗層一旦被破壞，它還可以自行恢復，而癒合能力將受到噴塗厚度的限制。

研究人員除了發明新塗層材料之外，他們還找到了能優化傳統塗層的方法。傳統疏水塗層主要由兩種成分製成：提供拒水性的活性分子和粘合劑。一般來說，使用更耐用的活性成分會使塗層更耐用，但研究團隊發現並非如此。他們發現，大多數防水塗料的工作原理是因為它們的表面具有非常特定的幾何形狀（通常是微觀柱），水滴棲息在這些柱子的尖端，在下面形成氣囊，讓水滴無法通過，並能在表面輕鬆滾動，但是這些表面往往很脆弱，輕微的磨損甚至水本身的壓力也會損壞它們。但加入了一種叫“部分混溶性”的物質之後，這種表面形狀就很難被破壞。

研究團隊計畫創立一家公司 HygraTek，HygraTek 和密西根大學已經申請了該技術的專利保護，他們預計，新型塗層材料將會在今年年底之前用於包括防水織物和噴塗塗層內，並會積極推向市場。美國海軍研究室、空軍科研研究室和國家科學基金會也資助了這個專案。