美国：新型功能性涂料或可帮助挡风玻璃除冰

        全球涂料网讯：近日，美国莱斯大学的化学家James Tour与军事用品公司洛克西德.马丁合作成功开发出一种新型功能性涂料，能够帮助海洋和空用雷达天线罩除冰，并且不会影响无线电波接收，穿透率很高。

        所谓的雷达天线罩，可以帮雷达装置挡住冻雨和冰，不过在天寒地冻的天气中，这些雷达天线罩也需要除冰，免得损坏。目前多是用金属支架支撑和加热氧化铝陶瓷，其缺点是重量很重，金属部分也要离装置很远，避免干扰雷达。

        “氧化铝陶瓷非常难加热，需要耗很多能量，因为导热很差。”Tour表示。而只有几个原子厚的石墨烯则能够导电，还很薄让无线电波可以轻易通过。若是将能够除冰的材料喷在石墨烯纳米带上，除冰装置就能更轻更便宜更有效。

电子显微镜下，石墨烯纳米带嵌入聚胺酯涂料 

        “当洛克西德.马丁公司的工程师Vladimir Volman听到我的博士生Yu Zhu的报告，讲述如何喷涂制造纳米带薄层，他马上就知道这是他需要的东西。因为Volman计算过只要用小于100纳米厚的石墨烯薄层，就可以因电阻加热达到除冰效果。”

        未加工的石墨烯原材有弹道电子传导的特性(Ballistic onduction)，电子几乎不会散射，电阻很小，因此没有办法产生足够的热量融冰，但是Tour团队从多层纳米碳管切割出来的石墨烯纳米带(graphene nanoribbons, GNRs，)经过化学反应处理后可以产生足够热量融冰。当石墨烯纳米带平均地散布在固体表面时，各个纳米带会互相重叠，这样当电子在纳米带间移动的时候，就会因电阻而产生热量。而电流通过副产出的热量多寡，只要调整涂料涂层的厚度就可以调整控制。

        在一开始的实验中，Zhu和Volman所带领的团队，是用水溶性的石墨烯纳米带喷涂在物体表面。“他们跟我说运作的效果很好，但是当我们一用手指摸，就会剥离沾到我们手上。”Tour表示。他在休士顿的一家汽车配件店找到了解决方法：“我买了聚胺酯汽车烤漆，因为它非常耐用，可以在黏着汽车上好几年都不会掉。所以我们就将聚胺酯与石磨烯纳米带结合在一起，结果既能生热融冰，也不会轻易从物体表面剥离。”

        在实验室中做出约 0.18 平方公尺的样品，其基底是有弹性的聚亚酯胺，喷涂上聚胺酯放干后，再用加热板加热软化涂料，再用喷枪喷上石墨烯纳米带薄层。如此一来，干燥后的石磨烯纳米带就会嵌入涂料，极难移除，不会再动不动就掉下来。Tour说他们的团队也有尝试过先喷石磨烯纳米带再喷聚胺酯，效果也不错。

用波导管量测样品电磁波特性

        Tour表示由于石墨烯纳米带已经可以工业生产，现在实验室的下一步目标则是，希望能做成帮汽车挡风玻璃除冰的功能性汽车涂料产品。（来源：全球涂料网）

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