中国投资88亿元提高药品安全

18 December 2007

Non-stick at the flick of a switch

发明者们表示，一种几乎能够排斥任何液体的不沾材料，可以通过内置的开关开启或关闭其不沾状态。他们说，该材料能用于制造可自动清洗的表面，或者用来调控通过微型“芯片实验室”元器件的流体流量。 

由美国新泽西州贝尔实验室的科学家们研制出来的这种新型表面其实是由一排排紧密排列的细小“纳米钉子”组成的。这些“纳米钉子”由硅材料制成，外面包裹有一含氟高分子涂层，每颗钉子头部的直径约为400纳米。

但是，事实上，是钉头下方的空间使得钉头表面具有了独特的性能。即使表面张力很低的液体，比如油，都必须在很大的压力推动下才能从两钉子头之间穿过，因为钉子下方的气阱致使滴液动弹不得。当研究人员将电压加载到这种材料上后，它就失去了原有的那种排斥溶剂（称为疏液性）的能力。

虽然其中确切的机理尚不清楚，但科学家们认为，这样一来，钉子里的静电电荷将少许液体推铺到钉头的下表面，湿润了下表面，此后让更多的液体顺利流过。这项研究于2007年10月在网上发布，发表在最新一期的《Langmuir》上。

这种表面的几何形状类似于美国麻省理工学院的Robert Cohen 和 Gareth McKinley先前所描述的蘑菇状“hoodoos”。在2007年12月，他们发表报告称可以重组“hoodoos”来构造特定的润湿性能。 

据该种材料的研究团队成员之一Tom Krupenkin称，构建纳米钉子表面的灵感来自艺术世界，“当我在观看由Gunther Uecker用真实的钉子制成的艺术品‘White Field’时，真正的‘Eureka!’（译注：取得新发现）时刻就映现出来了”，他这样告诉《化学世界》，“然后我就意识到纳米钉子就是我的超疏液系统所需要的。”

“作者第一次精巧地研究了悬挂结构的液固接触线”，美国匹兹堡大学的Di Gao说，“这样的技术可以应用到微尺度上调控液体方面。”

 

Jonathan Edwards

 

 

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