超强自愈性超疏水材料

来源：X一MOL资讯

从模仿荷叶开始，人们对于超疏水表面已经开展了众多的深入研究，取得了丰富的成果。基于表面微纳结构和表面化学性质（低表面能）的调控，可以简便地构筑不同的超疏水表面。不过，实际应用中超疏水表面的结构容易遭到破坏，因此具有自愈性的超稳定超疏水涂层在诸多领域有着广泛需求。目前，超疏水涂层的自愈，实现方式主要包括基材组分发生化学反应修复和基体储存“液态”材料的表面渗透迁移修复。但是，上述策略往往存在修复材质降解、组分挥发流失/利用率低及缺乏长期使用稳定性等缺点。

近日，科研人员发现了一种新的方法来构筑自愈性超稳定超疏水涂层。他们在聚二甲基硅氧烷（PDMS）基材内注入两种液体：丙基三氯硅烷（TCPS）和低粘度硅油（SO），TCPS会在湿气氛围下水解、缩聚，自组装成“草”状微纤维并赋予表面超疏水性和优异的机械性能，而SO的表面渗透性赋予材料优异的自愈合性，这样PDMS-SO/TCPS材料超疏水表面就同时具备了自愈合性和长期稳定性。

自愈性超疏水表面构筑示意图及表面硅树脂“草”形貌表征。图片来源：Langmuir

PDMS-SO/TCPS材料中的丙基三氯硅烷（TCPS）从基材中逐渐渗出，在湿气氛围下很容易发生水解和缩聚反应，从而在PDMS基材表面生成类似“草”的圆锥形微纳尺度纤维（硅树脂“草”）。这种“草”的纤维直径在300 nm至1 μm，长度在10 μm至30 μm。电镜（SEM、TEM）测试表明其纤维表面存在微突结构。研究表明，表面“草”状纤维一方面能够提高其涂层的机械性能，另一方面能够起到“锁定”作用，防止低粘度SO渗出损耗。

研究人员通过构筑表面微纳结构矩阵等对比试验对其超强自愈性机理进行了深入探究。研究表明，材料表面裂纹或微孔隙的存在利于低粘度SO材质的迅速渗出进行材料表面修复，而表面的纤维结构则保证了材料表面超长的OP耐受性，两个因素缺一不可。

超强自愈性机理及影响因素探索。图片来源：Langmuir

通过丙基三氯硅烷在弹性基底表面的水解缩聚反应结合基体内低粘度硅油的存储，Atsushi Hozumi博士团队构筑了具有超强自愈合性能的超疏水涂层。该涂层克服了以往自愈合涂层的诸多局限性，展现出优异的户外耐候性、化学稳定性和耐湿热性能等，极大的拓展了其应用范围。同时，该研究为新一代自愈合超疏、双疏涂层的制备和发展提供了借鉴。

能自主发光超一小时的有机夜光材料

来源：中国科学网

英国《自然》杂志近日发表研究报告称，研究人员研发了一种能够发光超过一个小时的有机夜光材料。与现行的夜光材料生产系统相比，这种材料不含稀有元素，且不需要很高的制造温度。

长余辉发光（LPL）材料又被称为蓄光型发光材料，常被用作夜光涂料，广泛应用在仪表、光电子器件、紧急标志等物件以及国防军事领域上。它的原理是一种光致发光系统，在光源激发下发出可见光，并将获得的部分光能储存起来，当激发停止后，能以光的形式将能量缓慢释放出来。但是，大部分商业性夜光涂料以无机系统为基础，不仅需要稀有元素才能长效发光，而且制造温度需要达到1000摄氏度以上。直到现在，通过有机分子延长发光（磷光），也只能使发光时间持续几分钟。

此次，科研人员使用两种简单的有机分子在室温下制成了有机长余辉发光材料，其发光时间超过一个小时。与目前的无机长余辉发光系统相比，新材料不含稀有元素，也更容易制造。

研究人员认为，经过进一步的开发，该系统有望做到柔性和颜色可调。他们表示，这些特性能够使最新问世的长余辉发光材料广泛应用于纺织、窗户、涂料和有机物的成像上。

用途广泛的平板玻璃纤维

来源：中塑在线

科研人员近日研发了一款平板玻璃纤维，形状类似椭圆的截面，该款玻璃纤维能够被制成长度为3毫米的短切原丝来增强热塑性塑料化合物，使其大大减少翘曲。
 

椭圆形的平板玻璃纤维

 
该款玻璃纤维将在2017年10月17日的德国塑料加工展览会上首次亮相。并于12月正式出售。

椭圆形的短切原丝与传统形状的短切原丝相比，具有更高的稳定性，另外，科研人员还进一步改善了该款玻璃纤维的强度和外观。

该款平板玻璃纤维的目标市场是任何需要尺寸稳定性和良好表面性能增强塑料的应用，例如智能手机、平板电脑外壳等。

军工关键材料石墨烯新材料

来源：科技扒一扒

我国石墨烯领域研发起步较晚，但发展较快，有潜在优势和后发优势。墨烯应用范围广阔。根据石墨烯强度超大，超薄的特性，石墨烯可被广泛应用于各领域，比如超薄超轻型飞机材料，超轻防弹衣等。根据其优异的导电性，使它在微电子的领域也具有巨大的应用潜力。

我们都知道金属的武器都需要防腐的涂层，我国的这种需求量巨大，市场一直有巨大的缺口，现在石墨烯防腐外衣的出现不仅打开了市场，更是为我国的先进武器装备提供了很完美的外衣，因此在军工领域大市场也是巨大的。

在飞机上包括我国最新的战机歼20都是必不可少的耗材，有着极其重要的作用。并且以后在防护材料，导热材料中都需要它。包括防弹衣，坦克，装甲车，直升机都能有很大的提升作用。

来自于大自然的金属木材复合材料

来源：材料科技在线

在自然界中可以发现具有特殊微结构的生物材料，它们的许多性质具有各向异性，甚至是具有定向的物理和化学性质。在大自然的启发下，许多设计合理的人工合成材料可以提供单一材料无法实现的功能。

各向异性金属木材微观结构

尽管人们对随机均匀混合材料进行了研究，且他们显示出良好的各向同性性能，但是复合材料的合理设计可以使材料性能更为优异。在自然界中可以看到许多类型的层次结构，如“两层砖头中间夹水泥”，定向棱镜例如搪瓷，蜘蛛丝和仙人掌的表面结构。利用自然界提供的灵感，许多材料可以被合理设计和制造，并且具有不同的功能，提供各向异性的电学、热学、光学、力学和离子性质。

采用自底向上的方法，可以调节复合材料各向异性因子；然而，这些复合材料的各向异性性质通常是有限的，因为在同一方向填充材料（如纳米线和纳米板）不能形成连续的载波通路。此外，在复合材料的制备过程中，制造过程可能很复杂，而且原料昂贵，正是这些因素都限制了工艺进一步放大。为了优化分层复合材料的性能，我们需要进行合理的设计以及对更好的材料进行选择。

最近研究人员提出了一种金属-木材复合材料。该复合材料具有高度各向异性的导电性和导热性。超高各向异性比值远远超过文献报道的复合材料。

金属木材的机械强度与天然椴木相近，此外，金属木材的制作工艺简单，便于大规模实际应用。

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