美國國家標(biāo)準(zhǔn)局（NIST）的科學(xué)家們，模仿一種沙漠甲蟲的表面化學(xué)技藝，制造出了一種能夠調(diào)節(jié)親水性的測試表面。這個表面能夠在極端親水和極端厭水之間調(diào)節(jié)，能夠用來對油漆等粘合材料的表面粘附力進(jìn)行快速評測。他們的結(jié)果發(fā)表在最新一期的《Langmuir》上。
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      非洲Namib沙漠的Stenocara甲蟲生活的地方非常炎熱，連晨霧都不會凝聚。但是當(dāng)這種甲蟲把它們的疣狀甲殼置于風(fēng)中，空氣中的水分子會粘附在它們的甲殼上超級親水的部分。由于甲殼上的其他部分厭水，水分子會逐漸聚集形成人造的露珠。甲蟲通過快速改變甲殼表面的親水性，來移動露珠，送入嘴中。
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      為了模仿甲蟲的甲殼表面，NIST的科學(xué)家們首先在表面上附著了一層直徑11納米的硅土微粒。類似甲蟲甲殼上尺寸大1000倍的有機(jī)微粒，這些硅土微粒提供了第一個純物理的可濕性控制：在硅土微粒上的水滴在表面張力阻止它之前剛好能夠下垂到微粒的縫隙中。
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      然后，研究人員通過在微粒表面再被附一層改變親水性的化合物來實(shí)現(xiàn)二級控制，就像在甲蟲的甲殼上被附一層蠟狀物來使甲蟲的微粒超級厭水。這一步并不是他們的獨(dú)創(chuàng)，其他小組的科學(xué)家們曾經(jīng)通過電化學(xué)技術(shù)在粒狀表面加化合物。NIST科學(xué)家們的創(chuàng)新在于使用更易調(diào)控的光學(xué)技術(shù)來添加化合物，這一過程能夠在空氣中實(shí)行。他們只需在微粒表面加一層光敏材料，使其在紫外線下曝光。曝光越久越強(qiáng)，指定區(qū)域的親水性就越強(qiáng)。