使用超薄自愈合聚合物制造的可持续防水涂层

研究人员发现了一种新的方法来开发超薄的表面涂层,这种涂层的强度足以抵抗划痕和磕碰。这种新材料是由薄膜和自愈技术结合而成的。

使用超薄自愈合聚合物制造的可持续防水涂层。
伊利诺伊大学研究人员已经开发出一种新的超薄防水涂层,具有自我修复能力,可以帮助蒸汽发电厂在未来更有效地运行。从左边,研究生艾莉帕科拉斯教授Nenad Miljkovic教授,克里斯托弗教授,以及京鹏马的研究生研究助理。图片学分:L. Brian Stauffer。

该材料具有广泛的应用潜力,如自清洁、防污、防结冰、抗菌、防雾和改进的热交换涂层。

新的研究观察到,包括骨架中的动态键网络的专用聚合物的快速蒸发特性有助于形成耐水性,自愈合涂层的纳米级厚度。

为首伊利诺伊大学香槟分校机械科学与工程教授Ne欧洲杯线上买球nad Miljkovic和材料科学与工程教授Christopher Evans发表了这项研究欧洲杯足球竞彩自然通讯杂志。

作为研究的一部分,Miljkovic集团的重点是通过在冷凝器中使用这种涂层来提高蒸汽发电厂的效率。蒸汽发电厂是世界上最大的发电设备。

涂层,当应用到冷凝器的表面,使它们更防水和高效形成水滴,这优化了传热

马景成,研究联合首席作者和研究生研究助理,伊利诺伊大学香槟分校

根据研究人员的说法,蒸汽发电厂使用的薄涂层可能会遇到各种耐久性问题。涂层在一周甚至几个小时内就会磨损掉。如此短的使用寿命使得该涂层在实际应用中成为一项具有挑战性的任务。

这是机械和材料科学的一个基本问题,已经有大约80年了。欧洲杯线上买球虽然较厚的涂层更耐用,但它们减少了传热,并侵蚀了涂层的潜在优势。

早期的研究表明,大多数超薄涂层在造成表面后面临小针孔缺陷。蒸汽穿过这些缺陷,导致涂层的逐渐分层。因此,研究人员的目的是开发一种无孔,防水薄膜,并通过许多折叠提高蒸汽发电厂的总能效。

自我修复材料可以回收和重新欧洲杯足球竞彩处理自己。我们发现我们可以成功利用动态键能够的愈合,允许涂层响应划伤或防止针孔生长而自动修复

克里斯托弗埃文斯,伊利诺伊大学伊利诺伊州伊利诺伊州的材料科学欧洲杯足球竞彩与工程教授欧洲杯线上买球

该材料被命名为Dyn-PDMS,在硅,铝,铜或钢等几个表面上浸到纳米层中的材料上涂覆到材料上。欧洲杯足球竞彩

我们可以获得这种薄层的原因之一是因为反应中使用的溶剂非常快速地蒸发,仅留下聚合物。此外,一旦固化,材料就会非常快地修理自动划痕 - 如此之快,即难以实时观察。我们没有看到这种情况的大量的材料 - 仅在薄膜中,这是我们试图立即回答的问题

克里斯托弗埃文斯,伊利诺伊大学伊利诺伊州伊利诺伊州的材料科学欧洲杯足球竞彩与工程教授欧洲杯线上买球

研究人员注意到,本研究中设计的超薄涂料为可持续防水材料提供了一种解决方案,并在材料科学和流体力学中开放的科学问题,这些问题仍未得到答复。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球

该研究得到了海军研究办公室,国际碳中性能源研究所,科学研究空军办公室和国家科学基金会的支持。欧洲杯线上买球

Miljkovic和Evans都隶属于材料研究实验室。欧洲杯足球竞彩Miljkovic还隶属于电气和计算机工程。埃文斯还隶属于贝克曼高级科学技术和化学与生物分子工程研究所。欧洲杯线上买球

期刊引用:

马,J。.(2021)超薄自愈合玻璃涂层,用于耐用疏水性。自然通讯doi.org/10.1038/S41467-021-25508-4。

来源:https://illinois.edu/

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