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主题 : 研发防雾喷剂让护目镜不起雾
dongzi在线
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楼主 发表于: 2021-02-22  

研发防雾喷剂让护目镜不起雾

管理提醒: 本帖被 dongzi 执行加亮操作(2021-02-22)
中科院深圳先进院材料界面中心主任、副所长喻学锋 .YnFH$;$  
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新冠疫情爆发后,人们的生活方式随之发生变化,口罩、核酸检测试剂盒突然成为日常用品,“宅经济”“无接触配送”逐渐兴起。此时,中科院深圳先进院材料界面中心主任、副所长喻学锋关注到了一线医生的护目镜起雾问题。去年2月,他带领团队仅用一周时间,研发出防雾喷剂,穿防护服条件下防雾效果可持续一天,给了一线医护人员一个清晰“视”界。 \eb|eN0i  
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近日,喻学锋告诉深圳商报记者,团队在防雾喷剂基础上,又开发出了光固化永久防雾涂层技术,并已进行产业化。快速研发防雾喷剂只是喻学锋多项材料学成果之一。近年来,他在材料学中不断创新,致力于驯服有新材料“黑马”之称的黑磷,更先后开发出抗病毒涂料、智能微胶囊等众多“脑洞”材料。 P*@2.#oO  
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纳米喷雾10天不起雾 ;3@YZM'wt  
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在镜片上涂沐浴露,在口罩金属条后垫纸巾,喷玻璃防雾剂……去年初,“一线医生如何给护目镜止雾”的话题登上了微博热搜。需要长时间穿防护装备的医护人员,护目镜和眼镜上极易起雾,非常影响救护工作。 .E&z$N  
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当时已经完成病毒核酸快检试剂盒关键原料研发的喻学锋,注意到了这一来自一线的需求。他和康翼鸿、杨新耕3位博士,带领团队紧急攻关,用一周时间完成了纳米防雾喷剂的研发和中试、生产、灌装生产线构建和企业标准建立。 f<*Js)k  
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“防雾喷剂一端为亲水基团,一端为亲油基团,亲水基团吸附空气中的水分子并使其表面张力降低,从而减小水在玻璃表面的接触角,使水分子还没有在透明物体表面形成细小水珠之前,就会扩散于玻璃表面,形成超薄的透明纳米膜,防止光线散射,从而起到防雾作用。”喻学锋解释道。 I,VH=Yn5,  
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据悉,该防雾剂有两个突破,一是突破材料限制,在多种材质上都能产生防雾效果;二是持续时间长,在日常环境可持续防雾5-10天。 3g~^[&|i  
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最终,第一批5000瓶纳米防雾喷剂于去年2月25日送达防控一线。此后,团队不断提高产能,先后向109家防疫单位捐赠超4万多支。 ]f: v,a  
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此后团队又开发出光固化永久防雾涂层,并与多家企业合作进行产业化。未来该技术还将用于车灯、汽车玻璃、电箱观察窗、泳镜等的防雾。 *^wB!{.#  
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值得一提的是,除了防雾,团队更关注到消杀需求,开发出一种特殊设计的微胶囊涂料,喷在物体表面,可实现长达半年以上持久的抗病毒和抗菌。 jfx8EbQ  
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驯服新材料“黑马” {W~q z^>u4  
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2014年,37岁的喻学锋放弃高校的教职和相对安稳生活,加入深圳先进院。而这一年在二维材料领域也发生了一件大事:黑磷问世,并因其在光学、电学方面优越的功能性和在催化、能源、医药等领域的广阔应用前景,受到广泛关注。 NeBsv= [-  
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此后,喻学锋的研究也与黑磷紧密相关,其团队目前已申请60多项发明专利,成为国际上黑磷领域布局专利最多的课题组。 7kK #\dI  
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我国磷矿储量位居世界第二位,由于此前磷基功能材料的核心技术大部分被外国掌握,曾一度以低附加值出口磷矿,再进口高附加值的磷基功能材料。白磷价格约1万元每吨,红磷为3万元每吨,而黑磷则远高于前两者。在此背景下,黑磷有望作为整个磷工业重要的新支点。 +:-57  
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面对这批新材料“黑马”,喻学锋及其团队正在一点点攻克难关,近年来取得多项进展,包括实现黑磷晶体产量千倍增长,开发了系列黑磷金属催化剂,建立活性磷疗新技术,并有效拓展了黑磷在电池负极、燃料电池和生物医学等领域的应用。 -0Tnh;&=  
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“我们想做的就是尽快把黑磷制备和应用技术发展起来,一方面真正能够工业化制备,另一方面能够切切实实地开发出工业级产品,在国际竞争中取得领先地位。”喻学锋表示。 ls`,EFF  
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可缝进衣服的降温微胶囊 f%)zg(YlO  
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喻学锋带领的材料界面中心,在微胶囊技术领域也积累了丰富经验,并建立了年产300吨的无醛微胶囊中试和产业化平台,实现了二十多种材料的微胶囊吨级制备,相变微胶囊就是其中之一。 c8M2 ^{O,`  
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相变材料即可以转变物理性质的材料,最常见的就是水。当温度低于0℃,水由液态结冰为固态,会放出热量;当高于0℃,水由固态变为液态,会吸收热量。喻学锋团队正是利用这一原理,他们使用的相变材料是石蜡。  ^eGNgE  
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“在一定温度下,石蜡也会自行凝固放热或溶解吸热。为运用这一特性,我们用聚氨酯或硅材料做成胶囊,将石蜡封装起来,”喻学锋告诉记者,“有点类似药丸,不过我们的胶囊平均一颗只有一微米。” wHv]ViNvXE  
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喻学锋举例道,将微胶囊混合进纤维里,或吸附在其表面做成衣服,当外界环境高于32℃,胶囊会自动降温;低于32℃,会自动升温。目前,在建筑、半导体等多个领域都有降温材料的需求。 \U?n+6 7g  
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在此基础上,团队还开发了光致变色、热值变色、电子墨水等系列微胶囊产品。“我们希望不断进行材料科学的颠覆式创新,从而解决国家在电子信息等领域的卡脖子问题。”喻学锋表示。
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