通过材料学家和化学工程师的合作,模拟荷叶的表面自清洁结构,荷花出淤泥而不染的原因在于,荷叶表面具有微纳米尺度结构,并覆有一层蜡状表层,能够阻止灰尘和水附着,雨淋到荷叶上时汇聚成水珠,当荷叶倾斜成一个小角度时,水珠随即流掉,同时洗掉荷叶表面上的所有灰尘,几十年来,研究人员一直对荷花的自清洁机理百思不得其解,最新研究表明,荷叶的疏水和去尘效果源自于其特殊的结构4超疏水表面、微米尺度的峰谷结构、纳米尺度的光滑碰撞,这一切使水或者灰尘没有任何机会附着在荷叶上,由于表面的微纳结构,水滴只能与大约%5的荷叶接触,仿荷叶衰面结构上形成的水珠研,们即因为紫外线辐射会破坏有机物中的碳键,所以有机物制成的涂层并不适合暴露于阳光下,受国家电能测试研究和中心支持,此项目将会解决困扰供电方面的问题。
在高压输电线的陶瓷或硅树脂绝缘材料上,灰尘的聚集最终将引起短路,损坏配电网络,而人工清洁又是不切实际的,昭和合作者综合硅树脂、碳氟化合物和无机物,如二氧化钦和二氧化硅0研制成了一种能经得起紫外辐射的类荷叶表面结构,据称,他们的涂层原型在长期的测试中显示出了优异的耐用性,受国家自然科学基金、国家航空航天局和其他机构的支持,佐治亚工学院的研究人员还将进行其它类似方面的应用研究,使用碳纳米管束产生表面碰撞,阻止各种表面上灰尘的累积,如用于月球或火星上光伏电池、太空服和其它设备,纳米管束相隔几微米排列,应用弱电荷帮助为宇宙飞行供电的光伏电池不沾灰尘、保持最高效率,应用疏水涂层阻止“静摩擦力”,和基质之间可能形成的强粘着力,其大小可以足以使该结构变形,导致设备失效,利用它的超疏水性和表面粗糙性可以阻止这种静摩擦力,双层表面系统由六边形结构组装的积淀有金纳米颗粒的二氧化硅球面组成,研究其化学和物理结构以确定表面疏水性和粗糙度对粗糙表面测量接触角的影响,疏水涂层用于可移植卫生器材,阻止细胞依附形成血块,如果研制成功,可以替换涂在可移植器材上,如用于保持血管张开的血管内支架0的抗凝血剂材料,荷花是研究人员向大自然学习的又一个实例,从光滑表面去除尘垢并不容易,虽然看起来违反直觉,但粗糙性的确能帮助清洁过程
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