閃亮的不銹鋼表面不僅有油膩的指紋，而且還會侵蝕表面。弗勞恩霍夫大學(xué)研究人員正在開發(fā)一種新型納米涂層，這種涂層將來可以防止手指接觸不銹鋼表面時產(chǎn)生的惱人污漬。新方法的關(guān)鍵是：在涂層上添加特殊的納米顆粒。

一款閃亮的新冰箱采用了吸引人的不銹鋼外殼，但沒過多久，門上就布滿了黑色的指紋，僅用一塊布和清潔劑很難去除；這項工作實際上需要一些艱苦的磨光。像這樣的指紋不僅難看，油脂膜還會侵蝕金屬表面。

弗勞恩霍夫材料和系統(tǒng)微觀結(jié)構(gòu)研究所的研究人員和在沃爾夫恩的利特爾化學(xué)有限公司的同事們一起，正在努力消除這樣的污點。其秘密在于含有特殊添加劑的防水拒油涂層。這一層作用是雙重的：當(dāng)整合在涂層中的粒子落在不銹鋼表面時，不銹鋼表面會變得粗糙，表面積增加。當(dāng)手指接觸冰箱門時，只接觸冰箱門表面凸起的點，指尖的油脂永遠(yuǎn)不會到達(dá)不銹鋼表面的“凹槽”。

告別油漬

這意味著實際與油脂接觸的表面積很小。此外，涂層的折射率已經(jīng)調(diào)整，使其與皮膚的天然油脂含量相匹配。這意味著光被涂覆的不銹鋼表面反射方式與被粘手指接觸表面反射的方式大致相同，因此，指紋很難被發(fā)現(xiàn)。雖然很少有化學(xué)品有限公司負(fù)責(zé)涂層系統(tǒng)的開發(fā)，但弗勞恩霍夫團隊專注于分析這些涂層，不僅用光學(xué)顯微鏡，還用掃描電子顯微鏡和原子力顯微鏡來研究這些層。

涂層系統(tǒng)分析

觀察涂層系統(tǒng)中單個顆粒的大小以及它們是否均勻分布，使用添加劑的效果是分析的另一個重點。這些問題在評價涂層質(zhì)量時是極其重要的。例如，如果納米顆粒聚集形成更大的顆粒，涂層可能因此失去透明度。另一方面，如果顆粒太小，表面就會保持太光滑，這樣即使涂上一層油脂，油脂膜也能附著在更大的區(qū)域。在進(jìn)行這些研究之前，必須克服幾個挑戰(zhàn)。

首先，也最重要的是，必須重新調(diào)整樣本的大小。光學(xué)顯微鏡的最佳研究以及其他方法進(jìn)一步研究要求樣本的厚度不超過60至80微米，即大約人類頭發(fā)的厚度，在透射電子顯微鏡下的檢查甚至需要一千倍的薄樣品。不能用鋸子把樣品切成大小，那樣會破壞涂層。因此，研究人員將樣本嵌入樹脂中，然后將它們研磨成所需的厚度。

自動檢測機定量檢測指紋防偽效果

此外，研究人員正在開發(fā)一種自動測試層的機器。該設(shè)備的目的不是研究涂層中的顆粒，而是研究指紋本身的可見性。這臺機器將郵票浸入一種溶液中，這種溶液的成分類似于人類皮膚上的油性薄膜。自動工作，不斷相同的力量和持續(xù)時間，然后這個印章壓在涂層表面，以留下“指紋”。

該機器將結(jié)合光譜和光學(xué)程序來分析有多少溶液殘留在表面，從而得出一個百分?jǐn)?shù)，表明涂層的防指紋效果?？茖W(xué)家們目前正在努力尋找理想的分析設(shè)備組合。研究人員已經(jīng)在所研究的各種涂層系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)了一種最受歡迎的涂層。現(xiàn)在的任務(wù)是進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)。開發(fā)應(yīng)在2020年底前完成，屆時該涂料系統(tǒng)的工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)將移交給FEW Chemicals GmbH。

博科園｜研究/來自：Fraunhofer-Gesellschaft

博科園｜科學(xué)、科技、科研、科普