納米涂層技術(shù)有望變?yōu)椤皠傂琛?喝酸奶不用舔蓋了？

疏水疏油、親水親油等新型納米涂料漸漸在日常生活中出現(xiàn)

抽油煙機(jī)油污厚重、窗玻璃水漬明顯、車頂污跡縱橫，桌面指紋交錯(cuò)……這些生活中的“小問(wèn)題”早已成為人們習(xí)以為常的現(xiàn)象。然而，很多人還不知道的是，這些問(wèn)題已經(jīng)可以逐步得到解決。廣州華南新材料創(chuàng)新園的新材料創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)已研發(fā)的具有疏水疏油、親水親油等新型納米涂料，使人們得以用一張紙巾即可輕松清理家用電器，同時(shí)還能解決各行業(yè)的現(xiàn)存“痛點(diǎn)”。

隨著消費(fèi)水平的升級(jí)，納米涂層技術(shù)已經(jīng)有望變?yōu)?ldquo;剛需”。未來(lái)，喝酸奶不再需要舔蓋子，手機(jī)屏幕可“自我”修復(fù)。

文/廣州日?qǐng)?bào)全媒體記者陳馨 文靜

圖/廣州日?qǐng)?bào)全媒體記者蘇俊杰

喝酸奶不用舔蓋了?

納米涂層黑科技滲入生活細(xì)微處

“一句話證明你是土豪?我喝酸奶不舔蓋!”這句玩笑話曾一度在“90后”中流行。先不說(shuō)“舔蓋”時(shí)的滿足感，只說(shuō)喝酸奶如果不撕開蓋子來(lái)舔蓋，大概有15%~20%的殘留量，造成一定的浪費(fèi)。生活中隨處可遇到這類無(wú)傷大雅卻又隱隱“膈應(yīng)”的小事兒，比如化妝水在用到最后，2000元的產(chǎn)品可能有300元是無(wú)法全倒干凈，小小的瓶口又不允許用手去掏，只能無(wú)奈丟棄。

現(xiàn)在，解決這些“膈應(yīng)”的方法已逐步浮現(xiàn)。“目前實(shí)驗(yàn)室正在研發(fā)一項(xiàng)食品級(jí)的超疏水超疏油納米涂層，用蜜蠟來(lái)做，涂在酸奶盒子內(nèi)壁，是不會(huì)沾酸奶的，真的可以把它全部喝掉。”廣州希森美克總經(jīng)理蔣衛(wèi)中告訴全媒體記者，“如果在化妝品瓶罐的內(nèi)壁做了超疏處理，2000元的產(chǎn)品能倒得很干凈。但是也有一個(gè)不好的地方，以前倒得慢，一瓶可用兩個(gè)月，現(xiàn)在倒得快了可能一個(gè)半月就用完了。”

這種超疏水、疏油的技術(shù)是如何做到“一滴不沾”?全媒體記者了解到，這種技術(shù)借鑒自然仿生原理，就像荷葉超疏水的表面，使用納米改性技術(shù)構(gòu)造獨(dú)特的微納結(jié)構(gòu)，鎖住空氣，防止水將表面潤(rùn)濕，水滴在表面上形成一個(gè)球形，無(wú)法附著基材表面，從而達(dá)到超清潔、超抗污效果。

記者在實(shí)驗(yàn)室看到，在涂了超疏水疏油納米涂層的試驗(yàn)板上，傾倒水迅速凝成水珠滑落，而食用油、蜂蜜也宛如凝固塊狀般“來(lái)去無(wú)痕”，以手試之，幾乎未留下任何濕潤(rùn)或油膩。他們還通過(guò)納米涂層技術(shù)解決了不少常見(jiàn)得幾乎令人以為“本就該如此”的生活問(wèn)題，如廚房里的抽油煙機(jī)經(jīng)年累月沾染厚重油污，難清潔不說(shuō)，還因此噪聲大作，怎么辦?疏水疏油涂層技術(shù)，能讓清潔變得容易，不需用清潔劑，一張紙即可讓電器“煥然一新”。

但僅僅保持表面清潔，萬(wàn)一遇到碰傷、劃痕怎么辦?團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人表示，目前正在研發(fā)“自修復(fù)”納米涂層產(chǎn)品，可以在汽車、手機(jī)屏等表面形成彈性體，做到“秒修復(fù)”。這種“秒修復(fù)”的原理在于涂層中有兩種補(bǔ)給，一種是能量補(bǔ)給，在表面有劃傷時(shí)用開水倒上去，就可“自修復(fù)”;一種是物質(zhì)補(bǔ)給，涂層中有一些細(xì)小的微膠囊，一旦被劃傷就會(huì)擠破，分泌出肉眼不可見(jiàn)的物質(zhì)來(lái)“縫合傷口”。但目前這項(xiàng)修復(fù)技術(shù)有一定的限制，如果受損過(guò)于嚴(yán)重，暫時(shí)無(wú)法修復(fù)。記者更了解到，應(yīng)用于汽車表面自修復(fù)產(chǎn)品將推出市場(chǎng)。

不過(guò)，要讓碎成幾片的物品比如茶杯重新“長(zhǎng)”到一起的技術(shù)，還需要3~5年的時(shí)間。“所謂黑科技，就是可以慢慢改變我們的生活。好的技術(shù)應(yīng)該讓生活變得更簡(jiǎn)單，讓大家都用得起。”蔣衛(wèi)中如此表示。

輕輕一涂

“涂掉”行業(yè)痛點(diǎn)

全媒體記者了解到，除了能夠滲透于家居生活細(xì)微之處，納米涂層技術(shù)還可應(yīng)用于交通、建筑、電力等各個(gè)行業(yè)，解決了這些領(lǐng)域的“痛點(diǎn)”，甚至對(duì)這些行業(yè)發(fā)展起到一定程度上的推動(dòng)。例如超疏水超疏油納米涂層技術(shù)，目前全球只有希森美克團(tuán)隊(duì)和美國(guó)ultraeverdry公司能夠大批量工業(yè)化生產(chǎn)。據(jù)介紹，以往飛機(jī)每回到機(jī)場(chǎng)就得重上一次噴漆，時(shí)間成本和資金成本都很高，目前國(guó)內(nèi)研發(fā)團(tuán)隊(duì)正在研究“噴一次管百次”的涂層技術(shù)，將能大幅提高噴漆效率。

除此之外，易清潔疏水疏油技術(shù)也應(yīng)用在高鐵、動(dòng)車、地鐵上，有自潔、防污、不沾灰的功能;在建筑外墻、內(nèi)墻及玻璃幕墻上使用功能性納米涂層技術(shù)，從根源上極大地節(jié)省了清潔成本等。

信息科學(xué)技術(shù)、生命科學(xué)技術(shù)和納米科學(xué)技術(shù)被認(rèn)為本世紀(jì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的三大支柱產(chǎn)業(yè)。其中，納米技術(shù)又是信息和生命科學(xué)技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的基礎(chǔ)。未來(lái)，納米技術(shù)和納米材料將向新材料、微電子、計(jì)算機(jī)、醫(yī)學(xué)、航天、航空、環(huán)境、能源、生物技術(shù)和農(nóng)業(yè)等諸多領(lǐng)域滲透。業(yè)內(nèi)人士指出，縱觀全球，目前納米科技在歐、美、日、韓已發(fā)展多年，而我國(guó)不少納米科技研究尚處在起步階段。目前，納米涂層在國(guó)外多應(yīng)用于醫(yī)療、建筑、交通等領(lǐng)域。

業(yè)內(nèi)人士看來(lái)，與國(guó)外相比仍有一定差距，但是國(guó)內(nèi)市場(chǎng)擁有巨大的發(fā)展?jié)摿ΑＤ壳埃?ldquo;納米材料與器件”已被列為發(fā)展重點(diǎn)之一，重點(diǎn)圍繞傳統(tǒng)納米材料的提升和新型納米材料的研發(fā)，將著力解決納米材料產(chǎn)業(yè)面臨的重大共性問(wèn)題，在核心納米材料的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝流程的優(yōu)化，以及關(guān)鍵技術(shù)和裝備的開發(fā)三個(gè)方面形成突破。

直指長(zhǎng)效性問(wèn)題

模擬20000次清潔場(chǎng)景測(cè)驗(yàn)“保質(zhì)期”

那么，這種納米涂層能夠保證多久的效果?這就涉及到一個(gè)“長(zhǎng)效性”的問(wèn)題。事實(shí)上，納米涂層這個(gè)名字對(duì)于大眾，并不陌生。蔣衛(wèi)中坦言，“這類型納米涂層技術(shù)，有團(tuán)隊(duì)做得比我們?cè)纾撬麄冊(cè)诠I(yè)端沒(méi)有解決一個(gè)‘長(zhǎng)效性’的問(wèn)題，而我們的技術(shù)更著重于解決以上的問(wèn)題。”

據(jù)了解，為解決納米涂層的長(zhǎng)效性問(wèn)題，研發(fā)團(tuán)隊(duì)對(duì)核心樹脂做了改性，接枝不同的透明納米顆粒譬如ZrO2、Al2O3、SiO2、TiO2，讓涂層具有一定的硬度、耐磨和熱穩(wěn)定性。

除之以外，為保證產(chǎn)品具有一定的長(zhǎng)效性，團(tuán)隊(duì)可以幫助不同領(lǐng)域的使用者制定企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)一些加速實(shí)驗(yàn)(傳統(tǒng)的說(shuō)法是“老化實(shí)驗(yàn)”)，以100~200個(gè)小時(shí)甚至1000個(gè)小時(shí)來(lái)模擬終端用戶使用產(chǎn)品多年的場(chǎng)景。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，“例如我們需要測(cè)驗(yàn)涂層的耐磨性，假定一個(gè)家庭主婦一天搞5次衛(wèi)生，一年大概就是1000多次，十年則是10000多次，那我們做20000次。我們的標(biāo)準(zhǔn)是讓機(jī)器以一個(gè)固定的力氣，并使用百潔布加洗潔精去擦該涂層20000次，看它表面是否缺陷，是否有劃痕，易清潔性能是否下降，如果沒(méi)有問(wèn)題，那證明它的使用時(shí)間保證在5~10年。”

據(jù)悉，目前在業(yè)界，納米涂層產(chǎn)品包括前端和后端兩方面，前端即工廠端，在出廠之前就要保證納米涂層能夠具有3~10年的壽命。而所謂后端，則是面對(duì)大眾消費(fèi)者，因?yàn)樗麄儫o(wú)法將已購(gòu)買到家中的電器，像在工廠中一樣加熱，因此只能用后期涂抹的方式，而這類型的新涂層就要保證1~2年的壽命。

從“非剛需”到“剛需”

納米涂層市場(chǎng)前景可觀

一天之中，你一共花多少時(shí)間打掃衛(wèi)生?“下了班就累得癱在沙發(fā)上刷朋友圈刷抖音，只想躺著，哪還有心情打掃衛(wèi)生!”這是大部分都市年輕人的心聲。

在生活節(jié)奏還沒(méi)有如此快速的時(shí)候，納米涂層這類新材料技術(shù)還是一個(gè)“非剛需”市場(chǎng)。下了班還有大量的時(shí)間使用，慢悠悠地哼著歌打掃衛(wèi)生也稱得上是一種“愜意”。然而，隨著都市生活節(jié)奏越來(lái)越快,因此產(chǎn)品的自清潔、易清潔功能就變得越來(lái)越重要。

除了帶來(lái)個(gè)人消費(fèi)級(jí)領(lǐng)域的變化，在建筑市場(chǎng)同樣有著迫切的剛需。“在國(guó)內(nèi)，以往絕大部分建筑的玻璃幕墻都沒(méi)有做過(guò)自清潔處理。但是現(xiàn)在大家逐漸意識(shí)到它的必要性，因?yàn)殡S著在人力成本增加，再加上需要高空作業(yè)，安全問(wèn)題也亟待解決。因此，利用新材料而非簡(jiǎn)單的人力，讓建筑玻璃外墻‘自清潔’，并長(zhǎng)時(shí)間保持亮麗清潔，越來(lái)越受到市場(chǎng)的關(guān)注。”業(yè)內(nèi)人士表示。

近幾年來(lái)，納米涂層技術(shù)逐漸往“剛需”方向走。據(jù)了解，目前功能性納米涂層技術(shù)，在廚電、家電、衛(wèi)浴行業(yè)需求量超100億元，在交通運(yùn)輸、新能源行業(yè)超200億元，在建筑、電力行業(yè)超350億元……

對(duì)于國(guó)內(nèi)對(duì)納米新材料的研發(fā)，由于納米涂層技術(shù)的專業(yè)化程度較高，而且需要投入的成本較高昂，因此許多科技公司處于“不會(huì)做”也“不愿做”的狀態(tài)。在廣東，納米涂層技術(shù)目前主要應(yīng)用在手機(jī)行業(yè)，在其他行業(yè)則較少，對(duì)于一家有意愿研發(fā)相關(guān)技術(shù)的團(tuán)隊(duì)而言，并沒(méi)有太多經(jīng)驗(yàn)可供借鑒。

據(jù)了解，廣州希森美克自2014年至今，在研發(fā)上已經(jīng)投入了近2000萬(wàn)元資金。之所以愿意投入資金開啟一些外人看來(lái)“吃力不討好”的實(shí)驗(yàn)，一個(gè)原因是在整體的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)環(huán)境下，政府給了較多的支持，讓研發(fā)團(tuán)隊(duì)能夠放開手腳“招兵買馬”，購(gòu)買設(shè)備，并在技術(shù)上做出更新的探索。

目前，研發(fā)團(tuán)隊(duì)有15人，并且有來(lái)自于中山大學(xué)、廣州大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)等知名高校的教授提供相關(guān)設(shè)備和技術(shù)支持。

記者觀察：

作為一個(gè)新興行業(yè)，納米涂層技術(shù)行業(yè)并無(wú)一個(gè)通用的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，許多公司都在摸索中前行，單對(duì)單地為品牌制定個(gè)性化標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)了解，廣州這家科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)計(jì)劃在今年?duì)款^納米涂層行業(yè)協(xié)會(huì)，讓更多人一起進(jìn)入到該行業(yè)中來(lái)，從而推動(dòng)整體的發(fā)展。盡管納米涂層在工業(yè)級(jí)、消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)已經(jīng)逐步由“非剛需”逐漸走向“剛需”，但外界對(duì)納米涂層的認(rèn)知還有待提升，而這也是一個(gè)新興行業(yè)必須面對(duì)的問(wèn)題，因此，仍有較長(zhǎng)一段路要走。