今年8月，萊斯大學新報道了一項技術成果，即將一些特定的粉體材料通過“打磨”的方式附著到物體表面，就可以提高這個表面的疏水性能。他們把這個過程稱為“sand-in”，只需要砂紙、特定的粉體材料，然后（花費）一些力氣就能完成。

另外，他們的超疏水表面還具有出色的抗冰性能。與未經處理的材料相比，水在經過處理的表面上結冰的時間要長2.6倍。他們還注意到，冰在經過處理的表面上失去了40%的附著力，即使是在低至-31°F的溫度下。

疏水原理

要成為超疏水材料，材料必須有一個水接觸角，即水表面與材料表面接觸的角度大于150 ° ，水珠越大，角度越大。根據實驗結果，萊斯小組的最佳材料接觸角約為164 ° 。

根據相關實驗室對摩擦學的研究顯示，某些類型的砂紙可以提供表面粗糙度，促進所需的拒水或疏水行為。而萊斯小組的想法則是在磨砂過程中在摩擦表面之間引入特定的粉體材料，這意味著形成一個三層膜，發動機的活塞表面就是一個運用實例。萊斯大學教授Higgs說：“這對表面功能化是有額外好處的，可使它更排斥水?！?/span>

通過打磨使得表面變得粗糙后，就能使粉體材料與表面通過范德華力粘附在一起。目前，萊斯團隊已將該技術應用于各種表面（特氟隆、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯和聚二甲基硅氧烷）和各種粉體添加劑。這些添加劑包括激光誘導石墨烯纖維、渦輪閃光石墨烯、二硫化鉬、特氟隆和氮化硼。他們使用了各種氧化鋁砂紙，從180到2000號砂紙。

操作過程如下：

應用效果及前景

最后經“sand-in”后的材料被證明是堅固的，無論是被加熱到130°C（266°F）還是在炎熱陽光下暴曬18個月都能維持性能。即使這些材料開始失效，經過重新打磨后也能輕易恢復其疏水性。另外研究小組還發現，通過改變打磨條件和粉體添加劑，這些材料也可以被制成親水的，或者吸水的。

萊斯大學教授Tour認為，這種簡化超疏水和抗冰材料的制造應該引起行業的興趣，因為一般情況下制造疏水或抗冰材料是比較困難的，比如說飛機的機翼，以及輪船的船身?！艾F在幾乎任何表面都可以在幾秒鐘內被制成超疏水。這些粉體材料的獲取都很簡單，許多行業都可以利用這一點，從飛機和船只的建造到摩天大樓，在這些地方低冰的附著力是至關重要的。”

粉體圈Coco編譯

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