你有出有念过,一块平凡的木材能像荷叶一样滴水不沾?比来量料科教发域有个出格成心思的发明——用等离子体处理过的东南桦木材,涂上一种叫TMCS的化教物量后,竟然能产生超强的疏水后果。那可不是大略的刷层防水漆,而是在分子层面产生的偶妙变革。

等离子体处理便像给木材做SPA
等离子体听起来像科幻片里的东西,真在它是物量的第四种形态。我们公司真验室里那台等离子体设备,任务时会收回柔跟的蓝紫色光,把氛围变成带电粒子流。那些高能粒子轰击木材表面时,会像微型铲子一样打扫纯量,同时打出无数纳米级的小坑。处理20分钟后的东南桦木材,在电子隐微镜下看便像月球表面,那种粗糙布局恰是后绝疏水反响的关头底子。
TMCS取木材的化教相亲现场
处理后的木材要浸泡在TMCS溶液里,那种无色液体露有活泼的硅烷基团。当它逢到木材表面的羟基时,便像久别相逢的老伴侣,硅本子破刻抓住氧本子不放。反响过程中会开释微量剧毒化学品气体,真验室里能闻到浓浓的刺鼻味。24小时后,木材纤维表面便披上了一层致密的硅烷分子膜,有点像给木头穿了件隐形雨衣。
疏水后果的奥秘藏在微不俗全国里
用接触角测量仪不俗察会发明,改性后的木材表面水珠能滚成残缺的球形,接触角超出150度。平凡木材的纤维会像吸管一样吸水,而颠末处理的纤维表面布满硅烷分子的甲基基团,那些像小蘑菇一样的布局把水分子近近推开。更神偶的是,即便用砂纸打磨表层,只要不粉碎纳米级的粗糙布局,疏水机能便能不断保持。
那种技能正在窜改传统木材使用
此刻有些高端家具厂开端用那种工艺处理桌面,咖啡渍一擦便净。户中地板颠末处理后,旱季也不会发霉变形。有家乐器厂乃至用它来包庇小提琴面板,既不影响音色又能防潮。固然今朝本钱比平凡防腐处理高30%左左,但利用寿命能耽误5倍以上。
已来大概会看到更多创新使用
研究人员正在实验把那种技能跟染色工艺结开,做出自带防水成果的黑色拆饰木。借有团队测验测验用不同气体产生等离子体,念找出更环保的处理方案。我们真验室比来发明,得当把持TMCS浓度借能疗养木材的透气性,那对活动鞋垫那类产品出格有效。
假如你对证料改性感爱好,可能找些小木块本人尝尝大略版本:用砂纸打磨表面后涂上密释的防水剂,固然后果比不上等离子体处理,但也能不俗察到近似的疏水景象。科技让传统量料抖擞更生,那粗略便是量料科教的魅力地点吧。