户外遇上暴雨,衣服湿透后会黏在身上,或者不小心把咖啡打翻溅在身上,这些让人尴尬的场景,将来或许不会再发生了。大家期待的高质量防水面料终于有了进展。中国科学院理化技术研究所董智超团队搞出了个大新闻,研发出一种叫MARS的技术,成功做出了不含氟的超疏水织物。这回的突破灵感来自于一种生活在潮湿泥土里的小虫子——弹尾虫。经过了大约4亿年的演变,这种生物在体表长了一层特殊的外壳,像蘑菇一样的结构和纳米级的脊线组成了一件天然“防水盔甲”。董智超团队把这个自然原理给学会了,研发出了MARS技术。他们在单根纱线表面构建起一层有序的二氧化硅壳层,这个壳层不仅不含氟,还和纤维紧紧地结合在一起。 传统的防水涂层容易在磨损或者恶劣环境中掉皮退化,而且因为含氟化合物现在监管得很严。董智超团队给这些传统方法出了个主意,用更环保和耐用的办法来替代它。他们让MARS技术与纤维完全融合在一起,形成永久化学键合。这样做的好处是既保留了织物原有的透气性和柔软度,还能让它拥有超强的拒水性能。经过一系列极端测试后发现这个材料确实厉害。 液滴以2.4米每秒的速度连续撞击同一点8万次都没问题;速度加快到11.6米每秒时防水效果依然稳定。经过20次标准洗涤后防水等级还是行业顶级的4.5级。除了抗冲击和抗洗涤能力强之外,在温度变化和磨损上的表现也很出色。刚煮沸的开水、高压咖啡机喷射、160度高温熨烫都没能把它的超疏水状态破坏掉;95度热水与零下196度液氮的冷热交替循环也没有让它失灵。在机械测试中它扛住了布料间8万次摩擦、砂轮2万次磨耗、640斤落沙4米每秒冲击以及2万次反复拉伸。 董智超说这个技术把仿生智慧和可规模化制备工艺结合在一起,既解决了传统涂层机械脆弱的问题又避免了含氟化合物带来的环保风险。以后大家在户外运动装备、医疗防护服还有工业面料上都能看到这种不怕洗、不怕磨又透气的防水织物大显身手。 中国科学院理化技术研究所董智超团队给我们带来了这样好的消息。 科技日报策划制作。 何雨濛负责编辑校对。 徐来和张林林负责审校。