新的憎水涂层可能会削减美国海军舰船的燃料成本

时间：2021-08-22 14:32:03 来源：

为了使船舶和潜艇更滑爽，美国海军海军研究办公室（ONR）赞助了“憎水”涂层的开发，该涂层不仅可以排斥水，而且还可以排斥许多其他物质，例如油，酒精，甚至花生酱。密歇根大学材料科学与工程学副教授Anish Tuteja为ONR创造了一种透明，耐用的化学涂层，旨在减少船体摩擦，使船舶更节能，更隐形。

看着船通过，特别是在航行中，在一个相对平静的日子里，几乎就像是魔术。当船体在水中切成薄片时，它看起来毫不费力地掠过而没有丝毫阻力。但这远非事实。因为水能够润湿船体，所以它会粘在水面上，产生摩擦并因此产生阻力。如果船体被藤壶和珊瑚污染，问题将变得更加严重。

ONR计划官员Ki-Han Kim说：“相当一部分燃油消耗（在低速时高达80％，在高速时高达40％至50％）用于保持其速度并克服摩擦阻力。”的海战和武器部。“如果我们能够找到一种减少摩擦阻力的方法，那么船只将消耗更少的燃料或电池电量，并享有更大的运营范围。”

减少摩擦不仅是提高效率的问题，而且是隐身性的问题。摩擦和阻力会产生湍流，从而产生可以在声纳上拾取的噪声。理想情况下，光滑，无摩擦的船体应该是安静的船体，它可以使船舶和潜艇以更高的速度运行，而被发现的机会则更少。

实现此目的的一种方法是使用特殊的涂层，该涂层可以排斥水和其他液体，而不是被它们润湿。这样的涂料是众所周知的，并且已被用于从调味瓶到室外墙壁涂料的所有领域，以阻止公众撒尿。棘手的一点是开发一种具有广泛的憎水行为的涂层，因此它不仅会排斥水，而且还会排斥其他液体，例如油或脂肪。另外，涂层必须是实用的，这意味着它必须是耐用的。

Tuteja说：“研究人员可能会选择一种非常耐用的聚合物基体和一种非常排斥的填料，并将它们混合在一起。”“但是，这不一定能产生耐用的驱蚊涂层。不同的聚合物和填料具有不同的混溶性（两种物质混合在一起的能力）。简单地组合最耐用的个体成分并不能产生最耐用的复合涂层。

Tuteja研发的新型全疏水涂层的确切信息尚未透露，但由她的团队使用已知化学物质的计算机数据库进行了开发，并对其进行了复杂的建模，以预测它们将如何相互作用以及它们的性质如何。。最终产品是一种光学透明的橡胶状物质，可以喷涂在许多表面上并与之紧密结合，但具有抗划痕，凹痕和其他滥用的能力。

根据Tuteja的说法，该涂层的应用范围不限于喷漆船体，包括作为传感器，雷达单元和天线免受恶劣天气影响的保护剂。该化合物仍在测试中，但研究小组有信心在未来两年内将其准备用于小型军事和民用用途。

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