德國研發成功含納米囊體的電鍍涂層技術

上一篇 / 下一篇 2011-08-24 11:21:49

德國弗勞恩霍夫研究所網站近日發布消息稱，該所研究人員開發出含納米囊體的電鍍涂層技術，可在涂層受損時釋放修補液，修補劃痕，從而向制造具有自愈功能的金屬表面又邁出了一步。

創造出如人體皮膚一樣的金屬表面一直是工程師們的夢想。人體皮膚具有自愈功能，小的擦傷和傷口會很快愈合，且不留疤痕。工程師們一直努力想使其他材料也具有這種自愈功能。其設計方案是通過電鍍層中均勻分布的充滿液體的小囊來達到目的：一旦涂層受損，破損處的小囊會破裂，流出的液體會“修補”劃傷。但目前為止，這個方案受制于囊體體積而無法成功，因為對于約20微米厚的電鍍層來說，10微米至15微米的囊體太大了，會改變電鍍層的力學性能。

德國弗勞恩霍夫研究所和杜伊斯堡艾森大學的研究人員在大眾基金會的資助下，開發出新的加工工藝，可制造出含有納米囊的電鍍層。這些小囊的直徑只有幾百納米，與原來的囊體相比根本不在一個數量級。研究所的馬丁·梅茨納博士指出，該工藝的關鍵在于制作電鍍層時不破壞納米囊。因為這些納米囊的囊壁很薄，極易破裂，而用于電鍍加工的電解液具有極強的化學性質，可輕易地使其遭到破壞。因此，研究人員需根據不同的電解液，使用可與之兼容的材料來制造這些納米囊。

有了納米囊涂層，金屬就具有了表面劃傷自愈功能。例如機械軸承，如果缺少潤滑劑，其部分電鍍層會被破壞，破裂的納米囊會釋放出潤滑劑，使軸承免遭損壞。

目前，研究人員已經制造出含有納米囊的銅、鎳、鋅涂料，盡管其表面覆蓋度不過幾厘米。專家估計，要完成整個部件的涂層工作需要一年半到兩年的時間。而研究小組的下一步工作是要設計出更復雜的系統——包括填充不同液體的納米囊，其中的液體可如雙組分膠粘劑一樣相互反應。