剛把頭發(fā)打濕，結(jié)果擠不出洗發(fā)水了，再怎么使勁甩瓶也只能弄出一點。但你知道洗發(fā)水并沒有用完——擰開瓶蓋，內(nèi)壁還頑固地粘著不少洗發(fā)水。無奈之下，只能派“水”來將其強行帶走，但總感覺沖多少遍瓶壁都有殘留。

  不止是瓶壁內(nèi)殘留的洗發(fā)水會造成浪費，每次擠洗發(fā)水也總有一些“流連”在瓶口。而像番茄醬、辣椒醬這樣的醬料瓶口，如果有未及時清理的殘留物就不只是美觀問題，還可能產(chǎn)生健康隱患。那有什么辦法可以把洗發(fā)水或醬料干干凈凈、利利索索地倒出來，而不像前面描述的那樣“拖泥帶水”呢？

  想解決這個問題，還是先來摸清這些粘稠流體的性質(zhì)吧。不論是洗滌用品還是醬汁，它們的成分都有親水或親油的特點。像醬油、果汁大都屬于水基的流體，也就是說它們的含水量很高。對于它們，科學(xué)家早已發(fā)明出有效的疏水材料。靈感來自大家都很熟悉的荷葉。在仔細觀察荷葉表面的微觀構(gòu)造后，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)上面密布著微小的突起，突起間充滿空氣，減少了水滴與荷葉的直接接觸，因此，水滴就會從荷葉上直接“溜”走，而不會粘在荷葉上。

  現(xiàn)在的大多數(shù)超疏水材料都是模仿荷葉結(jié)構(gòu)設(shè)計的，例如以納米級別的二氧化硅顆粒制成的超疏水噴涂材料，用在布料表面可以起到“百污不侵”的防污效果。麻省理工學(xué)院的科學(xué)家發(fā)明的超疏水涂層也是類似原理，將其使用在包裝瓶內(nèi)壁上，番茄醬和糖漿也能擠得干干凈凈。

  不過上述疏水材料更適用于水基流體，對食用油、芝麻醬這類含油量高的物質(zhì)，效果就不盡人意了。而洗發(fā)水等洗滌用品的主要成分是表面活性劑。表面活性劑分子一頭親水，一頭親油，因此材料還需要兼具疏水性和疏油性才能不被粘上。

  我們知道，水在物體表面還可能形成水珠，但油滴基本都會攤開。這是因為油的表面張力比水小，內(nèi)聚力不足，容易散在其附著的表面上。表面活性劑的表面張力也比水小得多，而且浸潤能力強，想甩開它可不容易。

  不過俄亥俄州立大學(xué)的研究團隊已經(jīng)成功研發(fā)出了兼具超疏水性和超疏油性，且穩(wěn)定耐用的不粘涂層，幾乎能夠應(yīng)對所有常見流體，包括難以對付的洗滌劑。這種材料的疏水原理和上述疏水材料類似，材料表面布滿由二氧化硅納米顆粒形成的“Y”形突起結(jié)構(gòu)，Y的“枝丫”間托著氣泡，形成空氣隔層，從而達到與流體最小化接觸的效果。要想實現(xiàn)不沾油，還需要對材料表面進行氟硅烷化處理，形成類似不粘鍋涂層（特氟龍）的單分子膜，以強化疏油效果。

  把這種超疏水疏油涂層加工在塑料包裝瓶內(nèi)，洗發(fā)水就可以前所未有地順暢倒出，直到一滴不剩。材料中所使用的原料在一般條件下對人體也是安全無害的，因此還可以應(yīng)用于食品包裝，從此喝酸奶再也不用舔瓶、舔蓋了。

  或許你認為一瓶洗發(fā)水殘余的量不算什么，但每年這些商品的消耗數(shù)量驚人，積累起來就是巨大的浪費。另外，保持包裝瓶的清潔，也有利于塑料包裝瓶的回收。不僅能提高回收率，還能減少清洗塑料瓶的成本。除了包裝瓶，排水管道這種容易附著污物、滋生細菌的地方，還有醫(yī)療器械、電子產(chǎn)品外殼等需要保持清潔的物件，也可以用到這種不粘材料。不過目前這種材料仍在完善中，尚未實現(xiàn)商業(yè)化推廣。

  近年來，不粘材料的發(fā)展“百花齊放”，就連黏性固體也能實現(xiàn)不粘。例如，賓州州立大學(xué)的研究團隊從豬籠草的“滑梯”陷阱獲得靈感，開發(fā)出了能使便便不粘馬桶的超滑材料——LESS涂層。這種涂層擁有更細密的表面突起結(jié)構(gòu)，由聚二甲基硅氧烷構(gòu)成疏水基底，然后再噴灑上一層1微米的硅油潤滑劑，它能使黏性的便便變得潤滑，同時基底又將其與馬桶表面隔開，這樣便便就能一滑到底，不在馬桶上留下令人尷尬的痕跡。但是LESS也有大多數(shù)不粘材料的通病——不夠耐久。它所搭配的硅油需要后期噴涂，沖馬桶500次后就需要重新再噴，對于普通消費者來說成本還是略高。

  不粘T恤、不粘包裝瓶、不粘馬桶，相信在不久的將來這些產(chǎn)品都會得到普及，讓生活更舒爽。

       （來源：《萬物》雜志官方微信“把科學(xué)帶回家”）

來源:科技日報

編輯：楊成玉