MARS超疏水时间衣物暗示。
MARS超疏水处理工艺及性能。
受访者供图
咖啡一洒，衣物渗透；暴雨突至，湿冷缠身……从日燕衣饰到户外装备，再到工业看护，东说念主们对“既防水、又耐用、还环保”的织物材料需求正变得日益贫瘠。
近日，中国科学院理化时间商榷所仿生智能界面科学中心商榷团队受当然界弹尾虫启发，征战出一种共价键构筑的MARS（分子拼装耐用超疏水壳）时间，通过“一步法”竣事无氟超疏水织物的制备，使纺织品在顶点环境下仍能保捏踏实性能。
来自弹尾虫的灵感
“传统防水面料始终面对着两浩劫题，环保压力与耐磨性差。”中国科学院理化时间商榷所商榷员董智超说，刻下织物主流防水时间大多依赖两类旅途：一是含氟类物资（如PFOA、PFAS），二是纳米颗粒涂层。前者在平淡使用经由中会对东说念主类的健康以及生态环境形成潜在恐吓，当今正在逐步禁用；此后者容易在摩擦、洗涤经由中零碎，导致性能赶快衰减。
“咱们但愿能开脱对含氟化学物资和突破纳米颗粒的依赖，用最浅薄的重要构建肃肃超疏水结构，从而果然处治经久与环保无法兼顾的行业痛点。”董智超说，所谓“超疏水”，是指材料名义对水具有极强的淹没能力，水点险些无法铺展，而是赶快滚落。
这项时间的灵感，来自一种轻微却强悍的生物，弹尾虫。
在湿气、泥泞、富含摩擦的泥土环境中，弹尾虫经过4亿年进化，形成了由小型蘑菇状结构与纳米级脊线组成的阑珊表皮。表皮就像自然防沾湿盔甲，使其具备极强的拒水能力，即使在水面也能保捏干燥，以致完成跨越。
科研东说念主员受到启发，若是能在织物纤维名义构建肖似的微纳结构，并赋予其填塞的踏实性，是否就能竣事既耐用又高效的防水效力？
征战出一步法时间
围绕这一想路，商榷团队征战出了MARS（分子拼装耐用超疏水壳）一步法时间。
与传统涂层时间比拟，MARS时间的中枢互异在于其构建面貌。
据商榷东说念主员先容，传统的喷洒或浸渍工艺，就像是在布料名义刷了一层含有纳米颗粒或含氟类物资的涂料。这种涂层只是附着在名义，抢庄牛牛app下载受到摩擦就容易零碎。而MARS时间的分袂在于，它是在纤维名义径直构建了有序的、无氟的二氧化硅壳层。这层壳不是浅薄物理堆叠的，而是通过一步法原位响应，在单根纱线纤维名义化学助长出来并雅致摆列的。
MARS时间在单根纤维名义形成“共价键合”的二氧化硅壳层，这不是浅薄附着，而是通过化学键与纤维平静麇集，果然成为材料试验的一部分。这种“共价键合”的特色，使壳层具备极高的踏实性。在此基础上，通过引入无氟烷基链裁汰名义能，并麇集仿生微结构，竣事捏久的超疏水性能。
在实验考证中，MARS织物展现出远超传统材料的踏实性。董智超说：“举例水点以高达11.6米/秒的极高速率撞击，面料也曾保捏踏实的防水性；在2.4米/秒的不时水点撞击8万次后，面料超疏水性能依旧不减。经过20次活动洗涤后，其防水等第仍能保捏在4.5级。由于壳层是通过‘共价键合’的，它在机械磨损和复杂的酸碱环境下，展现出了超出传统涂层的坚固。”
除此除外，MARS织物处理是在纤维阶段完成的，它可径直利用于自然和合成纤维，在不影响织物原有透气性、柔韧性和机械强度的前提下，竣事捏久的无氟防水性能，弥补了日燕衣饰及高频洗涤场景中对优柔透气与经久防水的双重需求。
新一代防水织物
“MARS时间的利用界限至极平庸。”董智超说，“由于它不错在不就义织物透气性和柔韧性的前提下，为自然和合成纤维赋予捏久的超疏水性能，因此不仅适用于冲锋衣、帐篷等传统户外装备，也相通适用于需要抗拒血液和体液飞溅的医用看护服，以及具备耐脏污、自清洁特色的家居内饰等规模。”
此外，MARS涂层可耐受激烈磨损、高速水流冲击、蒸汽表露及顶点温度轮回，在柔性可一稔设置、航空航天防结冰等高精尖规模，它相通领有较大利用后劲。
在环保拘谨束缚强化、性能需求捏续进步的今天，这种“一步成型”的无氟超疏水织物，不仅复兴了现实挑战，也为昔时防水材料的发展提供了新时间旅途。（本报记者 周姝芸）
《东说念主民日报国际版》（2026年04月13日第09版）
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