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Candle Soot as a Template for a Transparent Robust Superamphiphobic Coating

唐唐添加于 2011-12-7 05:39 | 2806 次阅读 | 0 个评论

作者
Deng X, Mammen L, Butt H-J, Vollmer D
摘要
Coating is an essential step in adjusting the surface properties of materials. Superhydrophobic coatings with contact angles greater than 150° and roll-off angles below 10° for water have been developed, based on low energy surfaces and roughness on the nano- and micrometer scales. However, these surfaces are still wetted by organic liquids such as surfactant-based solutions, alcohols, or alkanes. Coatings that are simultaneously superhydrophobic and superoleophobic are rare. We designed an easily fabricated, transparent, and oil-rebounding superamphiphobic coating. A porous deposit of candle soot was coated with a 25-nm-thick silica shell. The black coating became transparent after calcination at 600°C. After silanization, the coating is superamphiphobic and remained so even after its top layer was damaged by sand impingement.
详细资料
- 文献种类: Journal Article
- 期刊名称: Science
- 期刊缩写: Science
- ISBN: 0036-8075
学科领域自然科学 » 化学
所属群组
化学综合
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化学蒸汽处理的二氧化硅涂烟灰可作防护剂

简单技术带来惊人防护效果

带过眼镜的人，不论带多长时间，都能真实体会到时常清洁手指触摸留下的油污的烦恼。这不但弄脏了镜片，而且清除还需要溶剂，而不是单单一张纸巾。Doris Vollmer说，那正是她思考圣诞蜡烛烟灰所得到的。作为一个德国普朗克学院的聚合物研究科学家，她知道烟灰是不溶于水的，但是她想知道的是烟灰是否也是不溶于油。于是，她和同事们将玻璃镜片放在蜡烛上进行测试。这样做时，正如她和队友们在《科学》（Science）上所描述的一样，他们发现在一些调整后确实是一种惊人的防护材料。

他们发现附着在镜片上的烟灰不仅使玻璃涂黑无法透明，还发现这样也不稳固。水滴落在上面立刻滚走并带走一些烟灰，这就意味着如果要设法用它作为防护剂就得经常再涂。为了解决不稳固性，他们用化学蒸汽处理的二氧化硅涂上烟灰。然后，使黑色涂料透明，整个工作就是煅烧(加热至引起高温分解)。结果是一种可用于多种商品化产品的透明防油防水性（排斥油和水）涂料。

烟灰天然抗水性归因于碳颗粒在表面成直线排列，很像分形网络，这个网络里没有水或其他液体可通过的空间。课题组发现结合相当紧以致当用沙子磨或其他方式滥用时材料还保持其防护性。如果涂料有一天确实应用于眼镜，是否使眼镜配带者永远不受变幻莫测指纹烦恼还不清楚，但结果至今看起来用于处理大量工业应用的各种金属或玻璃生成不粘表面是相当有前景的。（来源：生物谷）

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