戶外突遇暴雨，衣服濕透貼身；咖啡不慎打翻，頃刻浸染衣衫。這些因紡織品防水性能不足帶來的尷尬，或?qū)⒑芸斐蔀檫^去。記者近日從中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所獲悉，受自然界彈尾蟲啟發(fā)，該所研究員董智超團(tuán)隊(duì)在超疏水材料領(lǐng)域取得重要突破，研發(fā)出分子組裝耐用超疏水殼（MARS）技術(shù)，并成功制備出無氟超疏水織物，為下一代防水面料開辟了新路徑。
如今，戶外、防護(hù)、醫(yī)療及工業(yè)等領(lǐng)域?qū)Ψ�(wěn)定防水紡織品的需求日益迫切。然而，傳統(tǒng)防水涂層多依賴納米顆�；蚝衔�，不僅易在磨損和惡劣環(huán)境中脫落降解，還面臨日趨嚴(yán)格的環(huán)保監(jiān)管。
針對(duì)這一痛點(diǎn)，團(tuán)隊(duì)將目光投向一種生活在潮濕泥土中的微小生物——彈尾蟲。這種經(jīng)過約4億年演化的小生物，體表擁有由微型蘑菇狀結(jié)構(gòu)和納米級(jí)脊線組成的特殊表皮，猶如一件天然“防水盔甲”，使其能在水面跳躍而不被沾濕。
受此啟發(fā)，研究人員研發(fā)出MARS技術(shù)，在單根紗線纖維表面一步構(gòu)建起有序、共價(jià)鍵合且不含氟的烷基覆蓋二氧化硅殼層。不同于普通涂層，MARS與纖維“長(zhǎng)在一起”，形成永久化學(xué)鍵合，既保留了織物的透氣、柔軟特性和原本色澤，又賦予了其卓越的拒水性能。
在極端條件的系統(tǒng)測(cè)試中，MARS織物表現(xiàn)十分搶眼。液滴以2.4米/秒速度連續(xù)撞擊同一點(diǎn)8萬次，織物完好如初；撞擊速度提升至11.6米/秒——接近百米沖刺的極速時(shí)，MARS織物防水性能依舊穩(wěn)定。經(jīng)過20次標(biāo)準(zhǔn)洗滌，MARS織物的防水等級(jí)仍保持在行業(yè)頂級(jí)4.5級(jí)。
除了高速?zèng)_擊與反復(fù)洗滌，它在溫度和磨損上的耐受力同樣出色。使用剛煮沸的開水噴射，甚至160℃的高溫熨燙，都未能破壞其超疏水狀態(tài)。在95℃熱水與-196℃液氮的冷熱驟變循環(huán)下，其性能依舊堅(jiān)挺。機(jī)械測(cè)試中，它扛住了布料間8萬次摩擦、砂輪2萬次磨耗、640斤落沙4米/秒沖擊，以及2萬次反復(fù)拉伸。
董智超表示，MARS技術(shù)將仿生智慧與可規(guī)模化的制備工藝結(jié)合，既克服了傳統(tǒng)涂層機(jī)械脆弱的短板，又規(guī)避了含氟化合物帶來的環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)。未來，這種不怕洗、不怕磨又透氣的防水織物，有望在戶外運(yùn)動(dòng)裝備、醫(yī)療防護(hù)服以及多種工業(yè)面料中大顯身手。
來源：科技日?qǐng)?bào)
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