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美船用“全能”涂層隔離多種液體
文章來源：未知 更新時(shí)間：2018-06-27 15:29:16
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據(jù)悉， 據(jù)美國科學(xué)促進(jìn)會(huì)(AAAS)科技新聞共享平臺(tái)EurekAlert日前報(bào)道，美國海軍研究辦公室(ONR)資助的密歇根大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)科學(xué)家艾尼詩·涂特佳博士，開發(fā)出一種新型“全能”涂層，清潔耐用，可用于眾多材料表面，隔絕包括水、油、酒精甚至花生醬在內(nèi)的幾乎一切液體，能為海軍節(jié)省數(shù)百萬美元燃料成本開支。 海軍特別感興趣的是，“全能”涂層如何減少船舶、潛艇和無人水下船只在水中產(chǎn)生的摩擦阻力——這種阻力會(huì)消耗更多能量。“在船舶的燃料消耗量中，相當(dāng)大的比例(低速時(shí)高達(dá)80%，高速時(shí)40%—50%)用于克服摩擦阻力保持速度。”ONR海戰(zhàn)與武器部項(xiàng)目官員奇翰·齊姆博士說，如果找到大幅度降低摩擦阻力的方法，船只將消耗更少的燃料或電池能量，進(jìn)而在更大范圍內(nèi)執(zhí)行任務(wù)。 涂特佳的“全能”涂層正是這種解決方案。盡管防水涂層并不是新產(chǎn)品，但很難制造出排斥大多數(shù)液體、足夠堅(jiān)韌、可長(zhǎng)時(shí)間黏附不脫落的材料。將耐用聚合物基底和極具排斥性的填料混合在一起，并不一定產(chǎn)生耐用的防水涂層。 為了設(shè)計(jì)新涂層，涂特佳和團(tuán)隊(duì)研究了大量已知化學(xué)物質(zhì)，根據(jù)每種物質(zhì)分子屬性輸入復(fù)雜的數(shù)學(xué)方程，以預(yù)測(cè)任意兩種物質(zhì)混合后的性質(zhì)。分析數(shù)百種組合后，找到了正確的組合。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，新涂層可以噴涂、刷涂、浸漬或旋涂到多種表面并緊密結(jié)合，還可以承受刮擦、凹陷和其他日常損害。在去除涂層時(shí)也很容易清理。這種涂層除了減少船體摩擦阻力，還能防止船舶和飛機(jī)腐蝕及生物侵蝕污染，防止極地船舶結(jié)冰，即使結(jié)冰，除冰也比傳統(tǒng)刮削除冰更容易。 據(jù)報(bào)道，這種“全能”涂層除了用于海軍，還能保護(hù)傳感器、雷達(dá)和天線等高價(jià)值設(shè)備免受天氣影響。未來幾年內(nèi)，涂特佳團(tuán)隊(duì)將進(jìn)行更多關(guān)于多層膜的測(cè)試，為小規(guī)模軍用和民用做好準(zhǔn)備。 |
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