随着智能手机的普及,手机的防水功能成为大家热衷讨论的话题。那么,现在市场上所谓的防水手机是否都真正防水,而最新的防水功能又是如何实现的呢?
视频来源:宁波大学功能高分子薄膜实验室
以上视频所展示的,是在普通手机表面镀覆了纳米功能高分子薄膜后所达到的效果。在电路板与电子元器件上均匀镀覆了高分子纳米薄膜后,即使长时间浸泡水中,手机仍可正常工作,而这些镀层的厚度仅为我们头发直径的几百分之一。这与传统的手机防水技术,即依靠外壳密封实现防水有着本质区别——传统的密封防水技术成本高,只适用于一定压力,且有效工作时间有限;而纳米镀层技术通过包裹电子器件表面,从根本上隔绝了水与电路的接触。
那么,问题来了,究竟什么是功能高分子纳米薄膜呢?
在材料学领域,薄膜材料是指只在两个维度上具有宏观尺度的材料,也就是说厚度在约1纳米到几微米之间的材料,石墨烯便是一种典型的薄膜材料。功能高分子薄膜,即由高分子材料组成的功能性薄膜,根据其组成的化学结构以及表面官能团分布,可以具有亲水、疏水、抗生物吸附、环境响应,以及特殊的电学、光学等性能,因而在材料表面改性、生物医学、柔性光电子器件等诸多领域均有着广泛应用。
视频中手机与纺织品表面所镀覆的薄膜仅为几十到几百纳米,肉眼根本无法察觉。而只要涂覆均匀,厚度控制在纳米级,薄膜对物品本身的性质与功能,如纺织品的手感与颜色、手机的通话与上网等均不会产生影响。当我们镀覆的薄膜为疏水材料时,镀层可以有效阻隔水与物品表面的接触,从而达到防水效果。此外,当镀覆的薄膜材料表面能较低,且表面具有微纳结构时,还可以使其体现如荷叶般的超疏水效果。
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