新研究表明納米顆�？赡芨�環(huán)保

來(lái)源：紐約州立大學(xué)賓漢姆頓分校(Binghamton University, State University of New York)

作者：克里斯·科徹（Chris Kocher）

在羅馬神話(huà)中，杰納斯神有兩張臉，這樣他就能清楚地看到過(guò)去和未來(lái)。

Janus粒子具有類(lèi)似的雙重性質(zhì)，因為它們經(jīng)過(guò)了工程設計，使其具有兩個(gè)具有不同物理特性的表面。 Janus顆粒的一種組合是一側親水（被水吸引），另一側疏水（憎水劑）。

直到最近，Janus顆粒仍無(wú)法大量生產(chǎn)，其商業(yè)應用尚不清楚。由愛(ài)荷華州立大學(xué)的研究人員領(lǐng)導的賓厄姆頓（Binghamton）合著(zhù)的一項研究表明，納米粒子可能是獲得更環(huán)保的油漆和涂料的關(guān)鍵。

Xin Yong — 賓厄姆頓大學(xué)托馬斯·J·沃森工程與應用科學(xué)學(xué)院機械工程系的助理教授，與愛(ài)荷華州立大學(xué)的 Shan Jiang（大學(xué)材料科學(xué)與工程系助理教授）和 Chunhui Xiang（其服裝，活動(dòng)和酒店管理系的助理教授）在八月版的《材料視野》雜志上作為封面故事發(fā)表了一項研究。

Yong說(shuō)：“先前的研究主要集中在這些顆粒形成的小規模結構上，因為它們具有獨特的表面特性。” “在這項研究中，我們正在嘗試使用這些顆粒來(lái)改善油漆和涂料的性能，這是沒(méi)人想過(guò)的。”

想一想關(guān)于在房屋或公寓中粉刷墻壁的想法。要正確執行此操作，有幾種常規方法。您可以先做一個(gè)底漆層，然后再做一個(gè)漆層，這可能要花兩倍的時(shí)間。您可以將油漆與溶劑混合，但是溶劑對健康有危害，在通風(fēng)不良的空間中，煙霧可能成為問(wèn)題�；蛘�，您可以使用水性涂料，例如乳膠或丙烯酸乳膠，但其中許多仍包含溶劑，可能不那么耐用。

電子產(chǎn)品，家具和許多其他產(chǎn)品的制造商在其制造的產(chǎn)品上面臨著(zhù)相同的選擇，因此，他們必須選擇對所制造的每個(gè)物品有意義的產(chǎn)品。

在論文“兩性粒子在涂層表面的自分層”中，研究團隊將親水/疏水的Janus粒子與商用涂料混合，然后在涂料表面觀(guān)察粒子如何反應。

結果：親水面朝向表面并幫助涂料更好地粘附，而疏水面朝向表面并使其具有疏水性。研究人員還發(fā)現，粒子以不完全遵循其假設的方式更快地擴散并排列成自分層的層。

Jiang 說(shuō)：“目前尚無(wú)理論可用于解釋Janus粒子的自分層行為。” “但是，需要進(jìn)行更多的研究以探究[顆粒]的詳細機理。我希望通過(guò)充分了解Janus粒子自分層的原理，我們將能夠設計出對環(huán)境更友好，性能更好的下一代“智能”涂料。

該團隊認為，Janus顆粒在許多其他應用中被證明是有益的，包括化妝品，3D打印和藥物制劑。

這項研究的其他貢獻者包括賓漢姆頓大學(xué)的研究生Chenshengsheng。愛(ài)荷華州立大學(xué)博士后研究員Fei Liu；愛(ài)荷華州立大學(xué)的研究生Yiyi Li，Ayuna Tsyrenova，Kyle Miller，Emily Olson和Rebecca Mort；和愛(ài)荷華州立大學(xué)的本科生Devin Palm。

原文鏈接：https://www.binghamton.edu/news/story/2599/research-shows-potential-for-janus-particles-to-improve-paints-coatings

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