美國：新型功能性涂料或可幫助擋風玻璃除冰

        全球涂料網(wǎng)訊：近日，美國萊斯大學的化學家James Tour與軍事用品公司洛克西德.馬丁合作成功開發(fā)出一種新型功能性涂料，能夠幫助海洋和空用雷達天線罩除冰，并且不會影響無線電波接收，穿透率很高。

        所謂的雷達天線罩，可以幫雷達裝置擋住凍雨和冰，不過在天寒地凍的天氣中，這些雷達天線罩也需要除冰，免得損壞。目前多是用金屬支架支撐和加熱氧化鋁陶瓷，其缺點是重量很重，金屬部分也要離裝置很遠，避免干擾雷達。

        “氧化鋁陶瓷非常難加熱，需要耗很多能量，因為導熱很差。”Tour表示。而只有幾個原子厚的石墨烯則能夠導電，還很薄讓無線電波可以輕易通過。若是將能夠除冰的材料噴在石墨烯納米帶上，除冰裝置就能更輕更便宜更有效。

電子顯微鏡下，石墨烯納米帶嵌入聚胺酯涂料 

        “當洛克西德.馬丁公司的工程師Vladimir Volman聽到我的博士生Yu Zhu的報告，講述如何噴涂制造納米帶薄層，他馬上就知道這是他需要的東西。因為Volman計算過只要用小于100納米厚的石墨烯薄層，就可以因電阻加熱達到除冰效果。”

        未加工的石墨烯原材有彈道電子傳導的特性(Ballistic onduction)，電子幾乎不會散射，電阻很小，因此沒有辦法產(chǎn)生足夠的熱量融冰，但是Tour團隊從多層納米碳管切割出來的石墨烯納米帶(graphene nanoribbons, GNRs，)經(jīng)過化學反應處理后可以產(chǎn)生足夠熱量融冰。當石墨烯納米帶平均地散布在固體表面時，各個納米帶會互相重疊，這樣當電子在納米帶間移動的時候，就會因電阻而產(chǎn)生熱量。而電流通過副產(chǎn)出的熱量多寡，只要調整涂料涂層的厚度就可以調整控制。

        在一開始的實驗中，Zhu和Volman所帶領的團隊，是用水溶性的石墨烯納米帶噴涂在物體表面。“他們跟我說運作的效果很好，但是當我們一用手指摸，就會剝離沾到我們手上。”Tour表示。他在休士頓的一家汽車配件店找到了解決方法：“我買了聚胺酯汽車烤漆，因為它非常耐用，可以在黏著汽車上好幾年都不會掉。所以我們就將聚胺酯與石磨烯納米帶結合在一起，結果既能生熱融冰，也不會輕易從物體表面剝離。”

        在實驗室中做出約 0.18 平方公尺的樣品，其基底是有彈性的聚亞酯胺，噴涂上聚胺酯放干后，再用加熱板加熱軟化涂料，再用噴槍噴上石墨烯納米帶薄層。如此一來，干燥后的石磨烯納米帶就會嵌入涂料，極難移除，不會再動不動就掉下來。Tour說他們的團隊也有嘗試過先噴石磨烯納米帶再噴聚胺酯，效果也不錯。

用波導管量測樣品電磁波特性

        Tour表示由于石墨烯納米帶已經(jīng)可以工業(yè)生產(chǎn)，現(xiàn)在實驗室的下一步目標則是，希望能做成幫汽車擋風玻璃除冰的功能性汽車涂料產(chǎn)品。（來源：全球涂料網(wǎng)）

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