市面的防水防油物料,要兼具良好防水防油(疏液)功能、耐用程度高,又能大面積製備、成本低廉四項條件,幾乎不可能。港大研究團隊,通過新的結構設計和編造方法,製造出「互連疏液結構」的防水防油物料,並以創新的「液滴微流控」方法編造出「多孔疏液表面」,將該物料覆蓋於其它物料上面,便可達到防水防油的效果。

研究團隊由香港大學工程學院機械工程系王立秋教授帶領,創新的靈感來跳蟲。跳蟲是棲息於土壤中的節肢動物,經常會遇到雨水沖洗或者淹浸,但具有強韌的角質表皮以抵抗泥土摩擦,及良好的排水能力。

團隊模仿跳蟲表皮結構的設計,解決了傳統上防水能力和強韌度之間不可兼得的矛盾。又受跳蟲表皮啟發,設計出具有互連凹角特點的多孔表面:互相連接提高強韌度也具高防水能力。

實驗證明,此具有「互連疏液結構」的物料可排斥水、油、表面活性劑溶液(如洗潔精)和有機溶劑等最少10種液體。相較於單獨的結構,其強韌度提高了21倍以上。日後,穿著經這項技術處理的衣服,將無懼被雨水甚至油質淋濕。材料成本每平方米只需港幣7角至1元3角,僅為市場上現有的「聚四氟乙烯疏水過濾膜」價格的千分之一。

有關文章已於《自然通訊》發表。研究團隊期望未來進一步透過設計,按實際需要製造出不同形狀、不同防水或排水能力、不同強韌度的物料,應用於不同領域,包括能源、建築、車輛、化學工程、電子、環境、生物醫學、製造業、船舶和軍事設施等。◇