耐磨透氣無氟 下一代防水面料來了？
來源：科技日報 2026/4/27 8:44:14 編輯：KK戶外突遇暴雨，衣服濕透貼身；咖啡不慎打翻，頃刻浸染衣衫。這些因紡織品防水性能不足帶來的尷尬，或?qū)⒑芸斐蔀檫^去。近日從中國科學院理化技術(shù)研究所獲悉，受自然界彈尾蟲啟發(fā)，該所研究員董智超團隊在超疏水材料領(lǐng)域取得重要突破，研發(fā)出分子組裝耐用超疏水殼(MARS)技術(shù)，并成功制備出無氟超疏水織物，為下一代防水面料開辟新路徑。
如今，戶外、防護、醫(yī)療及工業(yè)等領(lǐng)域?qū)Ψ€(wěn)定防水紡織品的需求日益迫切。然而，傳統(tǒng)防水涂層多依賴納米顆粒或含氟化合物，不僅易在磨損和惡劣環(huán)境中脫落降解，還面臨日趨嚴格的環(huán)保監(jiān)管。
針對這一痛點，團隊將目光投向一種生活在潮濕泥土中的微小生物——彈尾蟲。這種經(jīng)過約4億年演化的小生物，體表擁有由微型蘑菇狀結(jié)構(gòu)和納米級脊線組成的特殊表皮，猶如一件天然“防水盔甲”，使其能在水面跳躍而不被沾濕。
受此啟發(fā)，研究人員研發(fā)出MARS技術(shù)，在單根紗線纖維表面一步構(gòu)建起有序、共價鍵合且不含氟的烷基覆蓋二氧化硅殼層。不同于普通涂層，MARS與纖維“長在一起”，形成永久化學鍵合，既保留織物的透氣、柔軟特性和原本色澤，又賦予其卓越的拒水性能。
在極端條件的系統(tǒng)測試中，MARS織物表現(xiàn)十分搶眼。液滴以2.4米/秒速度連續(xù)撞擊同一點8萬次，織物完好如初；撞擊速度提升至11.6米/秒——接近百米沖刺的極速時，MARS織物防水性能依舊穩(wěn)定。經(jīng)過20次標準洗滌，MARS織物的防水等級仍保持在行業(yè)頂級4.5級。
除高速沖擊與反復洗滌，它在溫度和磨損上的耐受力同樣出色。使用剛煮沸的開水噴射，甚至160攝氏度的高溫熨燙，都未能破壞其超疏水狀態(tài)。在95攝氏度熱水與零下196攝氏度液氮的冷熱驟變循環(huán)下，其性能依舊堅挺。機械測試中，它扛住布料間8萬次摩擦、砂輪2萬次磨耗、320公斤落沙4米/秒沖擊，及2萬次反復拉伸。
董智超表示，MARS技術(shù)將仿生智慧與可規(guī)?；闹苽涔に嚱Y(jié)合，既克服傳統(tǒng)涂層機械脆弱的短板，又規(guī)避含氟化合物帶來的環(huán)保風險。未來，這種不怕洗、不怕磨又透氣的防水織物，有望在戶外運動裝備、醫(yī)療防護服及多種工業(yè)面料中大顯身手。
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