从雨衣到军用帐篷，防水面料都是必不可少的，但传统的防水涂层已经被证明会在环境中持久存在，并在我们体内积累，因此出于安全原因，可能会被淘汰。如果研究人员能够找到安全的替代品，这就留下了一个巨大的空白需要填补。
现在，麻省理工学院的一支球队提出了一个有希望的解决方案：一种不仅为棉花和丝绸增加了天然织物的防水性，而且比现有涂层更有效。新发现在杂志中描述先进功能材料，由麻省理工学院教授Kripa Varanasi和Karen Glason，前麻省理工学院Postdoc Dan Soto和其他两位。
瓦拉纳西解释说：“由于现有的防水化学品淘汰，”挑战已经受到环境监管机构的推动“。但事实证明他的团队的替代方案实际上优于传统材料。
“大多数说”防水“的面料实际上是防水，”瓦拉纳西说，机械工程副教授。“如果你在雨中站出来，最终水就会通过。”最终，“目标是拒绝 - 让掉落刚刚反弹。”他说，新涂层越来越靠近该目标。
由于它们在环境中积累和身体组织中积累的方式，EPA正在修改对数十年来行业标准的长链聚合物规定的过程中。“他们到处都是，他们不会轻易降级，”瓦拉纳西说。
目前用于织物防水的涂料通常由带有全氟侧链的长聚合物组成。问题是，被研究的短链聚合物没有长链聚合物那么多的拒水(或疏水)效果。现有涂层的另一个问题是，它们是液体涂层，所以织物必须浸泡在液体中，然后晾干。瓦拉纳西说，这往往会堵塞布料上的所有毛孔，因此面料无法像原本那样呼吸。这就需要第二个制造步骤，在这个步骤中，空气通过织物重新打开那些毛孔，增加了制造成本，并破坏了一些水的保护。
研究表明，具有少于8个全氟化碳基团的聚合物，几乎与八个或更多的那些持续存在，并且与最八个或更多的碳酸分娩。瓦拉纳西解释说，这个麻省理工学院的球队队的解释，是结合两件事：较短的链聚合物，本身赋予一些疏水性质，并通过一些额外的化学加工增强;和不同的涂层过程，称为发起的化学气相沉积（ICVD），近年来由共同作者Karen Gleason和她的同事开发。Glason是亚历山大和I. Michael Kasser的化学工程和麻省理工学院助理助理教授。Varanasi说，使用最佳短链聚合物并通过ICVD将聚合物沉积聚合物的信用，主要是SOTO，谁是纸张的领先作者。
涂层表面的测试表明，它在标准雨水干扰试验中获得了完美的分数。涂层适用于与织物，纸张和纳米纹理硅相比的基材。信用：瓦拉纳西和格林森研究小组
使用ICVD涂布方法，不涉及任何液体并且可以在低温下进行，产生非常薄，均匀的涂层，沿着纤维的轮廓遵循并且不会导致孔隙的任何堵塞，从而消除了需要的任何堵塞重新打开孔的第二处理阶段。然后，可以加入另外的步骤，表面的喷砂，作为可选的方法，以增加水疏水性。“最大的挑战是寻找性能，耐用性和ICVD兼容性可以共同努力并提供最佳性能的甜蜜点，”Soto说。
瓦拉纳西说，这一过程适用于许多不同种类的织物，包括棉花、尼龙和亚麻布，甚至也适用于纸等非织物材料，开辟了各种潜在的应用领域。该系统已在不同类型的织物以及这些织物的不同组织模式上进行了测试。他说:“许多织物都能从这项技术中受益。”“这里有很大的潜力。”
涂层的织物已经受到实验室中的一次试验，包括行业使用的标准雨水测试。这些材料不仅被水轰炸，而是用各种其他液体轰炸，包括咖啡，番茄酱，氢氧化钠和各种酸和碱 - 并释放出所有的液体。
涂覆的材料已经经受重复洗涤，没有涂层的降解，并且还通过了严重的磨损试验，在10,000重复后没有损坏涂层。最终，在严重的磨损下，“纤维会损坏，但涂层不会，”他说。
该团队还包括前博士后Asli Ugur和Taylor Farnham ' 14, SM ' 16，计划继续优化化学配方，以获得最佳的防水效果，并希望将这项正在申请专利的技术授权给现有的织物和服装公司。这项研究得到了麻省理工学院德什潘德技术创新中心的支持。
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