
防水外套的诞生使人们进行户外活动时方便许多,但通常价格都不太亲民。但最近科学家研究出一种比现有防水产品便宜90%,而且对环境更加友善的材质。
来自加拿大温哥华的西门菲沙大学(Simon Fraser University),Hogan Yu教授率领团队正在研发一种不含氟化物的防水材质,因为一般防水布涂层上的氟化物都具有比较高的毒性。
Yu教授团队运用水(water, H2O)、己烷(Hexane, C6H14)以及十八烷基三氯硅烷(Octadecyltrichlorosilane, OTS, C18H37CI3Si)组成新的防水物质,当木头、金属、玻璃或布料喷涂这种新物质的时候,会在表面形成一层有弹性的防水薄膜。

OTS的化学键结构(Source:National Library of Medicine)
由于OTS本身非常易燃,原本从不使用在纺纺织品上,因此Yu教授在实验中将OTS与水和己烷掺在一起,从而大幅提高OTS燃点,让它不易燃烧,成为理想的纺纺织品加工物质。
在实验中,这种新的防水材质,在水滴落下时,接触角会比现有其他防水材质上的水滴还大,因此会更快的从表面滑落。
接触角是流体力学中,液/气体接触到固体表面时,产生的夹角。若接触的固体表面是亲水性材质,接触角通常在30度内(0度表示完全吸附在固体表面上)。而疏水性材质,接触角则会大于90度。
液体和固体表面的接触角
一般防水衣物通常会使用高疏水性材质,因此接触脚会高达150度甚至达180度,这时液体则会停留在固体表面上,而不会浸润,并随着固体角度改变滑落。
团队这项实验也证实新材质的防水作用至少长达18个月以上。而在后续实验中,团队除了要继续验证防水时间长度之外,也要测试新材质在恶劣环境中的防水表现如何。
户外运动越来越热门,防水衣物的材质也日新月异(Source:Pixabay)
这项新的防水物质,未来有望运用在船体的防生物附着涂层(Anti-biofoulling)、建筑物外墙的防结冻涂料、工业中分离油和水的过滤膜,当然还有与人们最相关的防水衣物上。
Yu教授表示:“我们希望这项新材质的发明,能够让大家生活更舒适,下雨天时保持人们干爽,像我们住在北美西岸这么常下雨的地方,就非常的实用。”
(首图来源:Gore-Tex Official Twitter)