疏水材料的案例
哈爾濱工業(yè)大學研制出具有自感知能力的超疏水材料
由于極強的斥水能力，超疏水材料已經(jīng)被廣泛地應用于表面自清潔，水油分離以及抗腐蝕等多種領域。隨著超疏水材料的不斷發(fā)展，復雜的使用環(huán)境對其提出了更多功能性要求，如對外界環(huán)境的感知，對水滴的黏附力可控等等。然而，由于目前制備超疏水材料的原料多為高分子化合物（聚二甲基硅氧烷，聚丙烯等）或無機氧化物（二氧化鈦，氧化鋅等），這些原料多數(shù)并不能提供實現(xiàn)超疏水材料多功能的基礎性質(zhì)。因此，如何制備智能超疏水材料仍然是超疏水領域所面臨的一個重大挑戰(zhàn)。
近日，哈爾濱工業(yè)大學復合材料與結構研究所王榮國教授團隊利用自組裝技術和沸騰浸泡的方法研制出一種對水滴具有可控黏附性的聚丙烯/石墨烯超疏水材料。更為重要的是，該材料能夠通過自身電阻的變化實現(xiàn)對下落水滴的感知。這種智能超疏水材料有望被應用于微液滴無損運輸和感知外界雨滴。相關研究成果以“A self-sensing, superhydrophobic, heterogeneous graphene network with controllable adhesion behavior”為題發(fā)表在知名期刊Journal of Materials Chemistry A 期刊上，并被評選為2018 Journal of Materials Chemistry A HOT Papers。該論文第一作者為丁國民博士，矯維成教授為通訊作者。
圖1 具有不同聚丙烯涂層量的聚丙烯/石墨烯材料的形貌
該項研究以具有開孔微球結構的石墨烯網(wǎng)絡為基底，利用沸騰浸泡的方法將聚丙烯涂覆在石墨烯基底表面。并且通過控制浸泡時間制備出了表面具有不同聚丙烯涂層量的材料。
圖2 不同聚丙烯/石墨烯材料的超疏水性，對水滴的黏附性及其在微量水滴定向無損運輸方面的應用。
展開 “硅”助力超疏水 一文帶你了解超疏水材料的技術
超疏水性是一種特殊的潤濕性，一般指水滴在固體表面呈球狀，接觸角大于150度，滾動角小于10度。材料表面能（材料表面分子比內(nèi)部分子多出的能量）越低，疏水性越好，且當?shù)捅砻婺?em>材料具有微觀粗糙結構時，水滴與材料之間會形成一層空氣膜，阻礙水對材料表面的潤濕，從而形成超疏水狀態(tài)。
超疏水表面最初的靈感來源于“荷葉效應”。20 世紀90 年代，德國植物學家波恩大學Barthlott等揭示了荷葉表面的結構，發(fā)現(xiàn)荷葉的“自潔性”源于其表面的微納結構，荷葉表面具有微米級的乳突，乳突上有納米級的蠟晶物質(zhì)，這種微-納米級的粗糙結構可以大幅度提高水滴在其上的接觸角，導致水滴極易滾落。
因為水滴在超疏水材料表面滾落時可帶走污染物，使材料表面保持清潔。因此超疏水材料具有防水、防腐蝕、防冰以及防附著等多重特性。
荷葉表面除具有超疏水特性——“荷葉效應”之外，還呈現(xiàn)荷葉表面超疏水、底面親水的（Janus）潤濕性特性。模擬荷葉表面這種特性進行具有顯著潤濕性差異Janus膜表面構筑，目前研究開展的還相對較少。
近日，一個土耳其-德國聯(lián)合研究團隊以濾紙為多孔基底，通過單面修飾聚二甲硅氧烷（PDMS）/無機微納顆粒（粒徑范圍從數(shù)納米到數(shù)十微米），簡便構筑了具有超疏水/親水顯著潤濕性差異的Janus紙。這種紙具有優(yōu)異的化學穩(wěn)定性、機械穩(wěn)定性和柔韌性，同時保持良好的透氣性，在傷口處理等方面具有較大的應用前景。
Janus紙構筑過程示意圖
研究人員選用Whatman No. 1濾紙和實驗室工程棉濾紙為基底材料，PDMS、硅納米顆粒以及玻璃微球混合均勻后采用噴涂技術涂覆到基底表面，經(jīng)過120 ℃加熱交聯(lián)處理后PDMS共價接枝到濾紙表面。該側濾紙表面呈現(xiàn)出超疏水特性（CA~163.1 ± 1.2°）。同時，研究表明混入摻雜三種不同尺寸的無機顆粒（20?
展開 基于MS的超疏水表面接觸角研究（perl腳本方法）
接觸角穩(wěn)定在140度，屬于疏水材料。
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怕手機進水？中科院攻克電子產(chǎn)品低溫等離子體防水涂層關鍵技術
日前，記者從中科院寧波材料所獲悉，該所海洋環(huán)境材料研究團隊攻克了電子產(chǎn)品低溫等離子體防水涂層關鍵技術，相關產(chǎn)品已在華為、vivo、小米、OPPO等高端手機與無人機、汽車、海洋工程等電子產(chǎn)品中廣泛應用。
海洋環(huán)境材料研究團隊負責人、中科院寧波材料所研究員曾志翔告訴《中國科學報》記者：“我們團隊與江蘇菲沃泰納米科技有限公司聯(lián)合開發(fā)了一系列防水納米涂層產(chǎn)品，現(xiàn)居國內(nèi)電子產(chǎn)品防水涂層領域市場占有量的首位，并在蘋果、三星等國際企業(yè)進行量產(chǎn)可行性論證。”
從親油疏水材料說起
曾志翔告訴記者，海洋環(huán)境材料研究團隊由薛群基院士取名，團隊早前完成了高性能親油疏水材料的研發(fā)。
隨著海洋經(jīng)濟發(fā)展，海洋運輸、開采過程中的石油泄漏等突發(fā)事件頻繁發(fā)生。在貨輪靠岸時，船舶壓艙水、洗艙水、機艙污水的排放也會導致大量含油廢水產(chǎn)生。這些含油污水給海洋生態(tài)環(huán)境帶來了巨大危害。
傳統(tǒng)溢油應急清理方法存在諸多不足之處。比如，傳統(tǒng)吸附材料吸油的同時也吸水，回收油較為困難；對油污處理速度較慢，效率較低；殘留的薄油層分散到水里，形成乳化油，嚴重影響海洋生物的生長。
為此，寧波材料所組建了海洋環(huán)境材料研究團隊，團隊先后研發(fā)了高性能親油疏水材料、超疏水吸油氈材料、高性能圍油欄材料等系列海洋溢油回收產(chǎn)品，相繼在勝利油田、中石化、中船重工等相關企業(yè)儲備與廣泛應用。
正是有了親油疏水材料的技術積累，團隊開發(fā)防水材料也就水到渠成。曾志翔指出，這兩種材料都是通過調(diào)控涂層的微結構和表面能來實現(xiàn)的，其中親油疏水材料是通過液相方法，防水材料是通過真空氣相方法，因為大多數(shù)電子產(chǎn)品是不能通過溶液液體處理的。
企業(yè)嗅商機求合作
曾志翔說：“如何運用納米級別涂層替代傳統(tǒng)產(chǎn)品，在保證防水、防護同時，盡量減少其影響產(chǎn)品外觀、導電性、散熱性和信號傳輸性，是需解決的技術難題。”
展開 
一種具有疏水性、可修復和可回收的多功能隔熱復合材料
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成果掠影
近期，北京林業(yè)大學曹金珍教授在開發(fā)替代泡沫基隔熱材料方面的研究工作取得新進展，該成果有助于實現(xiàn)碳中和目標。該團隊展示了一種由多個高級菌絲網(wǎng)絡(彈性模量為1.2 GPa)結合松散分布的木屑產(chǎn)生的具有層次多孔結構的菌絲復合材料，包括宏觀和微觀孔隙。討論了絲狀菌絲和復合材料的形態(tài)、生物學和物理化學性質(zhì)，包括它們?nèi)绾问艿秸婢z系統(tǒng)的影響以及它們與底物相互作用的方式。該復合材料的孔隙率為0.94，在250-3000 Hz頻率范圍內(nèi)(對于15mm厚的樣品)的降噪系數(shù)為0.55，導熱系數(shù)為0.042 W/mK。它也是疏水的，可修復的，可回收的。預計這種具有優(yōu)異隔熱性能和機械性能的分層多孔結構復合材料將對輕質(zhì)泡沫塑料的高度可持續(xù)替代品的未來發(fā)展產(chǎn)生重大影響。研究成果以“Mycelium Composite with Hierarchical Porous Structure for Thermal Management ”為題發(fā)表于《Small》。
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圖文導讀
圖1.復合材料制備過程的圖解和形態(tài)學照片。
圖2.復合材料的力學性能和結構示意圖。
圖3.天然和真菌處理木屑的結構特征。。
圖4.菌絲復合材料的保溫性能。
圖5.有限元建模分析。
圖6.菌絲復合材料的疏水性。
展開 地球上最神奇的10種物質(zhì)，你見過幾個？
超疏水材料
超疏水材料是一種新型材料，它的表面具有特殊的微納米結構，而且在這些結構上有低表面能物質(zhì)，因此水在其表面難以附著。
2. 三碘化氮
三碘化氮是地球上最容易爆炸的物質(zhì)之一，它是一種深紅色固體，穩(wěn)定性弱，十分敏感，在干燥的狀態(tài)下，任何輕微的接觸都有可能引發(fā)劇烈的爆炸。這種特性使得它經(jīng)常被用于一些魔術或特效表演中。
3. 水凝膠
水凝膠是以水為分散介質(zhì)的凝膠，它是一種高分子網(wǎng)絡體系，性質(zhì)柔軟，能保持一定的形狀，能吸收大量的水。
4. 形狀記憶合金
形狀記憶合金是一種特殊的合金，在某些條件下形狀發(fā)生了改變，加熱后可變?yōu)樵瓉淼男螤睢?5. 鎵
鎵是是一種灰藍色或銀白色的金屬，它的熔點非常低，只有29.8℃，因此在熱水中，甚至是人的手掌心中就會熔化。
6. 氣凝膠
氣凝膠是世界上密度最小的固體，目前最輕的氣凝膠密度只有0.16mg/cm3（2013年）。和前面的水凝膠類似，氣凝膠也是多孔的網(wǎng)狀結構，內(nèi)部主要是氣體，所以非常的輕。
7. 磁性橡皮泥
沒什么特別的，這只是摻入了磁性顆粒的橡皮泥，然而卻像有了生命一般充滿了靈性，和磁鐵之間的相互作用非常的有趣。
8. 磁流體
磁流體是一種膠態(tài)懸浮液體，又稱磁流體或磁液。它是由平均直徑為10nm的鐵磁性超微粒子，表面吸附一層表面活性劑，穩(wěn)定地分散于油、水等基液中而形成的。作為一種新型的液體功能材料，磁流體兼有固體材料的磁性與液體材料的流動性，有很多新奇的性質(zhì)與應用。
9. 超材料
超材料是一類人造材料的統(tǒng)稱，它的結構類似于由晶胞構成的晶體，不過超材料中的“晶胞”是比原子或分子更大的基本單元，整體結構更是完全人造的。
展開 怎樣防止塑料在生產(chǎn)中所帶來的靜電
僅適用于親水材料，對疏水材料的效果不大。
5、在塑料中添加導電填料如金屬粉之類，也可防止靜電的積聚這給成型加工帶來困難，同時還可能影響制品的其它性能。故實際中很少應用。
6、用強氧化劑氧化制品的表面，或用電暈放電處理制品的表面，使其產(chǎn)生極性，增加導電性，減少電荷的積聚。這樣做勢必增加設備和工序，很不經(jīng)濟，而且效果也不理想，在現(xiàn)實中少有采用。
7、采用抗靜電劑這種方法簡便易行，效果好，經(jīng)常采用。
中科院納米能源所王杰&王中林團隊《JMCA》：基于介電材料選擇和表面電荷工程的抗高濕度摩擦電納米發(fā)電機
作為一種革命性的能量收集技術，摩擦電納米發(fā)電機（Triboelectric Nanogenerator，簡稱TENG）不僅提供了一種可持續(xù)、分布式能源供給技術，而且構建了無需外部電源的自供電系統(tǒng)，具有成本低、質(zhì)量輕、材料選擇廣、低頻下轉換效率高等優(yōu)勢。然而，高濕環(huán)境中水分子形成的導電通路引起的表面電荷耗散，顯著降低TENG的輸出性能，從而影響其能量收集和長期穩(wěn)定運行。課題組前期通過電荷快速積累技術(Advanced Energy Materials, 2021, 2100050)及雙電容增強技術(Advanced Energy Materials, 2021, 2101958)，已顯著提升TENG高濕環(huán)境下輸出性能。但環(huán)境濕度對TENG表面電荷的影響機制尚不清楚。因此，需要一種有效的策略來提高TENG在高濕環(huán)境下的輸出性能，并進一步研究高濕環(huán)境下表面電荷的衰減機理。
近日，中國科學院北京納米能源與系統(tǒng)研究所王杰研究員與王中林院士領導的科研團隊提出通過介電材料選擇和表面電荷工程，提出了一種新型抗高濕度TENG。以接觸-分離模式TENG為測量工具，系統(tǒng)地研究了相對濕度對常用介電材料表面電荷衰減的影響。結果表明，介電材料表面剩余電荷量隨介電材料疏水性的增加而增加，高濕環(huán)境下更為明顯。此外，表面電荷的衰減與電荷種類有關，濕度條件下離子電荷比電子電荷更穩(wěn)定。通過耦合高疏水介電材料聚四氟乙烯和離子注入法，TENG在90%相對濕度的極端環(huán)境下連續(xù)運行50000次，仍保持了高達91%的輸出性能。
展開 海洋石油污染的處理辦法
為實現(xiàn)高效、快速的溢油應急處理，中國科學家研制了系列新型親油疏水材料，并基于這些材料開發(fā)新型智能溢油應急裝置。
近年來，隨著石油化工行業(yè)的迅速發(fā)展和石油產(chǎn)品的大量使用，由溢油引起的環(huán)境污染日益嚴重。美國墨西哥灣因漏油事件，大連新港油罐區(qū)發(fā)生爆炸和原油泄漏事故，渤海中部的蓬萊19－3油田先后發(fā)生溢油事故，造成巨大經(jīng)濟損失和生態(tài)破壞。
貨輪靠岸時壓艙水、洗艙水、機艙污水的排放也會導致大量含油廢水產(chǎn)生。據(jù)統(tǒng)計，無重大漏油事件發(fā)生時，大型港口每年僅船舶壓艙水、船舶洗艙水、機艙含油污水等的排放量就達到數(shù)萬噸。
傳統(tǒng)的溢油應急與油污清理包括以下幾種方法：圍油欄、吸附、撇油器機械法回收、溢油分散劑、微生物等。對于小型油污泄漏事故主要采用圍油欄先控制溢油的擴散，再利用聚乙烯、聚胺酯泡沫、聚苯乙烯纖維等人工合成的材料以及鋸末、麥稈等天然吸油材料吸附，最后遺留的薄油層利用微生物處理。
這些方法存在諸多缺點：吸附材料吸油的同時也吸水，油的回收較為困難；對油污處理速度較慢，效率較低；殘留的薄油層分散到水里，形成乳化油，嚴重影響海洋生物的生長。
如何提高吸附效率，減少對環(huán)境的破壞，研制出效果更好的吸附材料，一直是科學家們關注的重點。
中國科學家研制的這種材料能夠吸附自重23倍以上的原油，保油率達93％，可重復使用1000次以上。不僅可用于水上浮油的吸附，且可實現(xiàn)水下高密度有機污染液體的吸附。它和傳統(tǒng)吸油材料相比有幾個特點：吸油不吸水、吸油倍率很高、吸油速度快、油可以擠出來重新使用。
研究人員采用的這種方法叫作“高分子刷”技術。這是一種化學的方法，是一種附著在基材表面的高度伸展的單分子層結構材料，而刷子的“毛”由無數(shù)幾十到幾百納米的大小分子組成。雖然屬于化學方法，但生產(chǎn)過程中沒有廢水廢氣排放，不僅環(huán)保而且工藝步驟少、成本低。
展開 《Nature》子刊：超薄自修復疏水涂層！
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41586-021-03772-0
低表面能疏水材料具有多種功能，包括自清潔，防結冰，防霧，抗菌，防污，降低水動力學阻力，以及增強熱量和質(zhì)量傳輸?shù)取Ｈ欢蠖鄶?shù)工程材料，如純金屬、合金、陶瓷和半導體，本質(zhì)上是親水的。因此，這些材料實現(xiàn)穩(wěn)定的疏水性必須依賴于疏水涂層，且通常由全氟化合物 (PFC)構成。然而，PFC涂層不能夠?qū)崿F(xiàn)長期的疏水性（1年以上）。最近的工作表明，針孔或劃痕等表面缺陷會導致涂層壽命明顯縮短。人們越來越意識到防止缺陷對于提高薄疏水涂層耐久性的重要性。一條有前途的途徑是開發(fā)可擴展的，自修復的薄涂層，它們不一定需要與無機材料相同的硬度或彈性模量，而是可以通過主動修復缺陷來提高涂層耐久性。
展開 靜電紡絲納米纖維在膜法水處理方面的應用
【引言】
保障足夠且安全的水資源對人類的生產(chǎn)生活至關重要。據(jù)報道，全球超過80%的國家面臨水資源短缺的困境；全球25%的人口沒有足夠的安全水源。而且，總人口的上漲以及全球經(jīng)濟的不斷發(fā)展導致水資源緊缺的狀況不斷加劇。為了滿足人類對于水的需求，新型高效水處理技術的研發(fā)受到了社會的廣泛關注。傳統(tǒng)的水處理方法通常通過物理沉淀、化學藥劑、微生物處理等對污水中的污染物進行去除。相比于這些傳統(tǒng)方法，膜法水處理由于其低能耗、易操作、占地面積小、出水水質(zhì)好等優(yōu)勢獲得了學術界及工業(yè)界的廣泛關注。在膜法水處理過程中，核心部件是起到選擇性分離作用的膜材料。市面上大部分膜材料是用過相轉換方法制備。近年來，由靜電紡絲技術制備的聚合物納米纖維膜也越來越收到人們的關注。不同于傳統(tǒng)相轉換方法制備的膜材料，靜電紡絲所制備的納米纖維膜是由納米尺寸的纖維材料重疊而成。因此，納米纖維膜具有高比表面積、高孔隙率、高表面粗糙度、高定向性等特性。另外，相對其他制膜方法，靜電紡絲的方法更易于將特定的功能性材料或官能團接枝在單根納米纖維表面或者涂覆在納米纖維膜基體的表面，在制備新型復合膜材料方面有卓越的發(fā)展前景。
展開 
復旦大學俞燕蕾教授課題組：可操控微型水滴的光驅(qū)動超疏水智能紡絲墊
復旦大學俞燕蕾教授課題組在原有基礎上將含偶氮線性液晶聚合物側鏈創(chuàng)新性地接入氟化烷基鏈，有效降低了材料表面能，并通過靜電紡絲技術將氟化后的液晶聚合物制備成具有多尺度微觀結構的靜電紡絲墊，在不同紡絲液濃度下研究了光驅(qū)動性變形對材料表面潤濕行為的影響。用1%濃度氟化線性液晶聚合物（LLCP）溶液作為靜電紡絲液，制備的紡絲墊表現(xiàn)出優(yōu)秀的超疏水性，可通過光切換在材料表面實現(xiàn)微型水滴（3 uL）的操控。該研究為微量液體無損轉移等方面提供了指導性的思路。
當液滴與材料表面之間接觸角接近0度（超親）或者大于150度（超疏）時，此類材料被稱為超浸潤材料。超浸潤材料表面的濕潤狀態(tài)往往由材料的化學組成和多尺度微觀結構所影響。與無機材料（如TiO2）所制備的超浸潤表面相比，高分子材料具有成本低、易加工和柔軟性等特點。含偶氮液晶聚合物由于偶氮苯光異構反應協(xié)同液晶光化學相變引發(fā)的光致變形作用，能夠快速地改變材料偶極和形態(tài)，從而大幅度地改變材料表面潤濕行為，是制備超疏水智能表面的最佳候選材料群之一。在之前的研究中，復旦大學俞燕蕾教授課題組開發(fā)了一類含偶氮線性液晶聚合物紡絲墊材料，具備良好的超疏水性和可加工性，可實現(xiàn)小水滴（5-9 uL）的無損轉移操控。當水滴體積進一步縮小時，小水滴會陷在材料表面的微結構中，形成穩(wěn)定的Wenzel狀態(tài)，因此在微量液體操控方面仍存在挑戰(zhàn)。
展開 復旦大學俞燕蕾教授課題組：可操控微型水滴的光驅(qū)動超疏水智能紡絲墊
復旦大學俞燕蕾教授課題組在原有基礎上將含偶氮線性液晶聚合物側鏈創(chuàng)新性地接入氟化烷基鏈，有效降低了材料表面能，并通過靜電紡絲技術將氟化后的液晶聚合物制備成具有多尺度微觀結構的靜電紡絲墊，在不同紡絲液濃度下研究了光驅(qū)動性變形對材料表面潤濕行為的影響。用1%濃度氟化線性液晶聚合物（LLCP）溶液作為靜電紡絲液，制備的紡絲墊表現(xiàn)出優(yōu)秀的超疏水性，可通過光切換在材料表面實現(xiàn)微型水滴（3 uL）的操控。該研究為微量液體無損轉移等方面提供了指導性的思路。
當液滴與材料表面之間接觸角接近0度（超親）或者大于150度（超疏）時，此類材料被稱為超浸潤材料。超浸潤材料表面的濕潤狀態(tài)往往由材料的化學組成和多尺度微觀結構所影響。與無機材料（如TiO2）所制備的超浸潤表面相比，高分子材料具有成本低、易加工和柔軟性等特點。含偶氮液晶聚合物由于偶氮苯光異構反應協(xié)同液晶光化學相變引發(fā)的光致變形作用，能夠快速地改變材料偶極和形態(tài)，從而大幅度地改變材料表面潤濕行為，是制備超疏水智能表面的最佳候選材料群之一。在之前的研究中，復旦大學俞燕蕾教授課題組開發(fā)了一類含偶氮線性液晶聚合物紡絲墊材料，具備良好的超疏水性和可加工性，可實現(xiàn)小水滴（5-9 uL）的無損轉移操控。當水滴體積進一步縮小時，小水滴會陷在材料表面的微結構中，形成穩(wěn)定的Wenzel狀態(tài)，因此在微量液體操控方面仍存在挑戰(zhàn)。
展開 能夠單向轉移傷口多余體液的敷料
傳統(tǒng)的親水性敷料能吸收部分體液，但是不可避免的在敷料和傷口界面會存在殘留體液，使傷口恢復變得緩慢甚至阻礙傷口恢復。
研究發(fā)現(xiàn)，傷口敷料表面的潤濕性通常會影響傷口周圍體液的潤濕行為。親水敷料容易被潤濕，使傷口過度水合；疏水敷料能夠阻止體液和傷口的接觸，但是也不能促進多余體液的去除。
近來研究發(fā)現(xiàn)，一些具有不對稱濕潤性的材料如具有梯度潤濕性的聚酯棉、聚氨酯/聚醋酸乙烯酯復合纖維膜等具有獨特的轉移水滴的性能。因此，對敷料表面潤濕性的控制也許能夠讓敷料具有“體液管理”的功能。
圖1 （a）將多余體液排出傷口的敷料的結構設計、（b-d）親水微米級棉質(zhì)網(wǎng)絡和（e-g）疏水聚氨酯納米纖維的SEM照片和（h）不同紡織強度下聚氨酯納米纖維的疏水性能
醫(yī)用紗布作為一種最常用的敷料，具有較好的柔韌性、一定的網(wǎng)絡結構和超強的吸水性能。聚氨酯是一種具有生物相容性的疏水醫(yī)用材料，制備簡單。
中科院理化所王樹濤教授團隊在親水棉質(zhì)醫(yī)用紗布表面通過靜電紡絲得到一層疏水的聚氨酯納米纖維陣列薄層，形成能夠主動將傷口處多余體液按單一方向“壓”出傷口的敷料，保持傷口與敷料界面適度的干爽性，防止傷口部位過度水合，同時促進傷口的愈合。但是在去除多余體液的過程中，仍會有一些細菌粘附在創(chuàng)面從而導致后期的感染。因此，作者還在上述敷料的基礎上引入銀納米粒子使得敷料具備一定的抗菌性能。
圖2 傳統(tǒng)親水性敷料和制備的具有不對稱潤濕性敷料的性能對比
從結果中可以看出，與傳統(tǒng)敷料相比，作者制備的具有不對稱潤濕性敷料能夠明顯保持傷口與敷料接觸界面的干爽性，以防止傷口的過度水合。
圖3 傳統(tǒng)親水敷料、具有不對稱潤濕性敷料和添加銀抗菌劑的具有不對稱潤濕性敷料的治療效果對比圖
從實驗結果也可以看出，作者制備的敷料能夠有效促進創(chuàng)傷的愈合且加入抗菌劑后能夠明顯抑制炎癥的產(chǎn)生。
展開 3D打印可研制潛水裝置 潛藏“藍?！庇写诰?/span>
據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，Amphibio主要是由疏水性材料、彈性體材料構成，可佩戴在人的脖子上。相比以往的很多水下呼吸裝置，該產(chǎn)品的重量更輕，可以將潛水員從笨重的氧氣瓶中解放出來，給潛水員長時間在水中活動創(chuàng)造了條件。
目前，該潛水裝置至少需要32立方米的水才能夠支撐人類在水中的正常氧氣消耗，只要水下的面積較為廣，從理論上來講，該設備就可以給人們提供源源不斷的氧氣，這就避免了傳統(tǒng)的氧氣瓶內(nèi)的氧氣在短時間內(nèi)容易耗盡的缺陷。
由于溫室氣體的大量排放，溫室效應使全球的環(huán)境發(fā)生了巨大的改變。尤其是最近幾年，海平面上升的速度越來越快。據(jù)科學家們預測，全球氣溫到2100年時將上升3.2攝氏度，由此引發(fā)的海平面上升將影響全球超過30%的人口，海拔較低、離海洋較近的地區(qū)和城市都有被海水淹沒的危險。萬一有險情發(fā)生，3D打印的水下呼吸裝置可能會在關鍵時刻有效地保障人們的生命安全。
3D打印潛藏的“藍海”有待挖掘
目前，隨著技術的成熟，3D打印除了可以用來研制水下的呼吸裝置以外，還可以用于潛水眼鏡、潛水面具、潛水艇等產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)。例如，借助3D打印技術，全球第二大郵輪運營商皇家加勒比游輪公司已經(jīng)借鑒業(yè)界其他公司的經(jīng)驗，開發(fā)出了一款叫做SeaSeeker的潛水面具。
據(jù)了解，SeaSeeke面具的外面有一個磁性按鈕，按下就可以開始錄制視頻。該面具可以在150英尺(約45米)的深度拍攝30分鐘左右，潛水愛好者可以借助SeaSeeker來拍攝風景優(yōu)美的海底世界。此外，該產(chǎn)品的藍牙、WIFI、高清視頻捕捉以及水下錄音等功能也受到了用戶的喜愛。
除了3D打印面具之外，利用3D打印技術還可以制造潛水艇。今年7月，美國海軍公布了第一艘3D打印的潛艇船體。該船體完全按照和洛杉磯級攻擊核潛艇對接的標準，由高科技材料打造而成。
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