香港城市大學(xué)（城大）團(tuán)隊成功研發(fā)全球首創(chuàng)具備自修復(fù)特性的防污塗層，其成本比現(xiàn)有物料低逾八成。

這種先進(jìn)塗層能牢固地黏附在不同的基底上以提供保護(hù)，並且在遭受機(jī)械損傷時，能在短時間內(nèi)快速修復(fù)，使功能得以保持，有助提升醫(yī)療及航天等設(shè)備的耐用性。

該研究項目名為「具有損傷修復(fù)特性的防污塗層」，由生物醫(yī)學(xué)系副教授姚希博士及其團(tuán)隊研發(fā)；並於學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)進(jìn)展》上刊登，題為「與基材緊密黏合、破壞快速癒合、油質(zhì)易於滑動的超分子矽塗層」。

防污塗層有防止液體黏附、便於清潔的特性，主要應(yīng)用於醫(yī)療器材、汽車載具、電子產(chǎn)品等方面。現(xiàn)有的防污塗層由含氟化合物製成，成本較高（每公斤約2000-3000美元）；加上為了達(dá)致長期應(yīng)用，要求更高機(jī)械穩(wěn)定性和抗刮擦特性，進(jìn)一步推高製作成本。

自修復(fù)材料則是智能材料的一種，主要應(yīng)用於導(dǎo)電塗層、電子封裝塗層、耐刮擦塗層等領(lǐng)域，尤其在極端或難以維修保養(yǎng)的環(huán)境，如航空航天和軍事海洋方面有迫切需求。現(xiàn)時在市場上仍未有結(jié)合自修復(fù)及抗污特性的技術(shù)和產(chǎn)品。

團(tuán)隊的研究發(fā)現(xiàn)，由氫鍵協(xié)助的低分子量寡聚體的動態(tài)交聯(lián)及組裝，是製作高性能自修復(fù)聚合物的最佳設(shè)計，因為它有可調(diào)節(jié)的連結(jié)動態(tài)、快速復(fù)原機(jī)制等特點。物料的機(jī)械性能也可透過改變聚合物主鏈的化學(xué)及分子比例，以及氫鍵的密集程度來調(diào)節(jié)。

姚博士及其團(tuán)隊由此研發(fā)出新型先進(jìn)聚合物防污塗層，首次把自修復(fù)和防污兩項特性結(jié)合，具有高光學(xué)透明、容易修復(fù)、高機(jī)械強(qiáng)度、疏油性及良好介面黏附的特性。

姚博士介紹說：「與現(xiàn)有防污塗層相比，該聚合物以有機(jī)矽製造，不含氟，故成本較低（每公斤約300美元）；與現(xiàn)有自修復(fù)材料相比，又有抗多種油漬黏附和易清潔的特點。」

姚博士說：「兼具防污及自修復(fù)特性的物料能令產(chǎn)品或器材更耐用，故市場對這種新物料的需求甚殷，尤其在仿生機(jī)械人、可穿戴電子產(chǎn)品、醫(yī)療及分子工程等範(fàn)疇。」

姚博士及其團(tuán)隊在該項目的前期研究已花了近三年時間，最近取得突破。該項目於2019年初獲創(chuàng)新科技署130萬港元研究撥款；在今年11月更榮獲香港創(chuàng)新科技及製造業(yè)聯(lián)合總會香港創(chuàng)新科技成就大獎2019「亞洲國際創(chuàng)新發(fā)明大獎」的金獎。研究團(tuán)隊已就項目申請了美國專利。

姚博士於2014年加入城大，其研究範(fàn)疇主要為塗層和聚合物的表面和界面特性，及自修復(fù)材料的設(shè)計及製作。項目團(tuán)隊正與內(nèi)地和香港的公司合作，對產(chǎn)品原型作進(jìn)一步研發(fā)，將該技術(shù)產(chǎn)業(yè)化並推出市場。

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