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無(wú)顏料造出亮白聚合物薄膜材料
文章來(lái)源：高分子網(wǎng) 更新時(shí)間：2020-04-07 14:55:29
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以白甲蟲Cyphochilus insulanus為例，納米結(jié)構(gòu)的聚合物薄膜形成了明亮的白色涂層。
(Foto: Julia Syurik, KIT) 卡爾斯魯厄技術(shù)學(xué)院（KIT）的新工藝是極薄且具有高光散射的聚合物膜的結(jié)果。這種廉價(jià)的材料可以在工業(yè)上應(yīng)用于各種物體，以賦予它們迷人的白色外觀。該過(guò)程還可以使產(chǎn)品更加環(huán)保。 明亮的白色表面使家具和其他物品看起來(lái)干凈，明亮和現(xiàn)代。到目前為止，二氧化鈦一直是著色涂料，油漆和塑料的標(biāo)準(zhǔn)顏料，而且還用于化妝品，食品，口香糖或片劑。但是，顏料受到批評(píng)。KIT微結(jié)構(gòu)技術(shù)研究所（IMT）的HendrikHölscher教授說(shuō)：“二氧化鈦具有很高的折射率，幾乎可以完全反射入射光，但是它的缺點(diǎn)是其顆粒不會(huì)降解，因此從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看會(huì)污染環(huán)境。” 還有人擔(dān)心二氧化鈦可能對(duì)健康有害。 Hölscher說(shuō)：“我們通過(guò)生產(chǎn)具有類似分散度的多孔聚合物結(jié)構(gòu)，避免使用對(duì)環(huán)境和健康有害的顏料。” 他和他的團(tuán)隊(duì)受到白色甲蟲Cyphochilus insulanus的啟發(fā)，由于甲殼質(zhì)殼的特殊納米結(jié)構(gòu)，其鱗片呈白色。“我們使用這種模型從類似于海綿的聚合物生產(chǎn)出固態(tài)的多孔納米結(jié)構(gòu)，” IMT研究小組仿生表面負(fù)責(zé)人Hölscher說(shuō)。像剃須泡沫或沐浴泡沫中的氣泡一樣，該結(jié)構(gòu)還確保了光線的散射，使材料顯得白色。廉價(jià)而無(wú)害的白色外觀的新技術(shù)適用于各種表面。 這位物理學(xué)家解釋說(shuō)：“用我們的方法制成的聚合物薄膜非常薄，柔軟，輕便，但仍具有機(jī)械穩(wěn)定性，可以在工業(yè)上應(yīng)用于不同的產(chǎn)品。” 新開發(fā)的聚合物薄膜的厚度為9微米-十分之一毫米，可反射超過(guò)57％的入射光。使用較厚的薄膜可以達(dá)到80％至90％。為了進(jìn)行顯影，將海綿狀的微結(jié)構(gòu)應(yīng)用于丙烯酸玻璃。但是，該方法可以應(yīng)用于許多其他聚合物。Hölscher說(shuō)：“除了箔片外，整個(gè)物體也可以被染成白色，這是下一步我們計(jì)劃生產(chǎn)顆粒，例如小球，以便可以將它們摻入其他材料中。” “已經(jīng)有公司查詢 雖然工程師經(jīng)常使用由許多不同化學(xué)元素制成的材料來(lái)開發(fā)解決方案，但自然界大多限于一種基本材料，由于復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)，該材料具有有趣的機(jī)械，光學(xué)或物理化學(xué)特性。功能。仿生學(xué)致力于理解和模仿自然現(xiàn)象，以便使其在技術(shù)上可用，它通常會(huì)帶來(lái)全新的解決方案-研究人員可能無(wú)法找到其他解決方案。由于復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)，自然界通常僅限于一種單一的基本材料，具有有趣的機(jī)械，光學(xué)或物理化學(xué)特性。仿生學(xué)致力于理解和模仿自然現(xiàn)象，以便使其在技術(shù)上可用，它通常會(huì)帶來(lái)全新的解決方案-研究人員可能無(wú)法找到其他解決方案。由于復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)，自然界通常僅限于一種單一的基本材料，具有有趣的機(jī)械，光學(xué)或物理化學(xué)特性。仿生學(xué)致力于理解和模仿自然現(xiàn)象，以便使其在技術(shù)上可用，它通常會(huì)帶來(lái)全新的解決方案-研究人員可能無(wú)法找到其他解決方案。 以上內(nèi)容轉(zhuǎn)自來(lái)源：https://www.kit.edu/kit/pi_2020_020_neue-materialien-strahlendes-weiss-ohne-pigmente.php 僅供參考學(xué)習(xí) |
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