【腦洞】薄膜界的黑科技讓你開始懷疑整個人生
【中國塑料機械網 本站原創】 只有想不到，沒有做不到。只要充分發揮你的想象力，打開腦洞，這個世界將更精彩。在薄膜界，科學研究人員的一次次腦洞大開，都為我們創造了無限的可能。試問，你想象過把飲用水揣在兜里，隨行隨飲嗎？你想象過只需花上幾秒鐘就能下載一部電影嗎？你想象過利用降雨也能發電嗎？你想象過在大太陽底下也能清清楚楚地看清手機屏幕嗎？肯定沒有。但，這一切真真切切地發生了……
Ooho薄膜：將飲用水揣在兜里
三位倫敦工程師發明了由海藻提取物制成的可食用水瓶——Ooho，他們希望這種新水瓶可以代替造成嚴重污染的塑料瓶。Ooho可以裝汽水、酒，甚至化妝品等各種液體。Ooho外皮是雙層，這樣食用時可以揭開外層，而只食用內部干凈的部分。如果不想食用，也可以直接扔掉，它的材料是完全可降解的。其內部可以包裹250ml的水，成本只有2美分。
Ooho球體是把水包裹在可食用海藻薄膜內的新技術，利用表面膠化成球的制作技巧，使用用于烹飪的凝膠化技術制造，將水巧妙的包裹在雙層薄膜內。從褐藻中提取海藻酸鈉與氯化鈣以固定比例混合，在水體外部產生膠化作用。發明人在確定Ooho終“食譜”之前，嘗試使用不同成分和比例的各種球化技術。這種薄膜制作簡單、價格低廉、抗壓耐磨、可降解且可以直接食用。
雙層膜結構既可以保證內部飲用水的衛生，還為識別標簽留出了合適的位置。該技術的另一個創新之處是在封裝水時，先把水凍成固體冰塊，這樣就能做成更大的水球，還能保持鈣和藻類物質鎖在薄膜內。
黑色硫系薄膜：秒速下載電影
一張黑色硫系薄膜看起來毫不起眼，但是用它制成的相變存儲器卻可以現在的U盤，速度快400倍。這就是寧波大學新型納米復合相變薄膜的優化設計與制備團隊利用兩年時間研究出來的新型材料Mg-Sb-Te。
常用的U盤存儲速度是幾十兆/秒，目前世界上先進的相變存儲器可以達到2400兆/秒，而用這種新材料制成的相變存儲器速度能達到10000兆/秒，比現在快的存儲器速度還要快4倍。也就是說，此前拷貝一部電影需要十幾二十分鐘，現在只需幾秒鐘。
雨滴薄膜：利用降雨實現發電
中科院北京納米能源與系統研究所展示了“雨滴薄膜發電”技術，他們瞄準太陽能發電的痛點，把降雨利用起來發電。
“雨滴發電利用了的高分子納米薄膜雨水發電技術，納米薄膜做成透明狀后，透光率可達到90%以上，將其鋪設在太陽能電池板上，即可成為下雨時雨滴發電、晴天時太陽能發電的復合能源。”中科院北京納米能源與系統研究所所長王中林向公眾介紹。
“薄膜分為兩層，雨水滴到薄膜上之后，兩層材料會有一個接觸，表面就能通過摩擦感應電荷。雨水不是純凈水，是帶電荷的，通過接觸之后，一層薄膜吸附正電，另一層薄膜帶負電，這就產生了電壓，與封閉的回路連接，就產生了電流。”在現場講解的研究員趙雪嬌向記者介紹。
雨滴發電穩定性實際上還跟降雨是否持續有關。如果雨持續降下，電流持續不斷；如果雨是間斷的，那么產生的就是脈沖電流，難以穩定續航。因此，研究團隊針對摩擦生電不穩定的情況，專門研究了相應的電路——先把電收集到一個電容器，再導出形成直流穩壓的電流，能量轉化率可達85%。
抗眩光膜：在陽光下看清手機屏幕
不少智能手機還存在屏幕眩光問題，在陽光下無法看清屏幕上的內容。而現在佛羅里達大學研究團隊受飛蛾眼睛的天然納米結構啟發，開發出了一款用于手機屏幕的抗眩光膜，試圖減少這種“眩光”效應。
多年來科學家已經開發了模仿飛蛾眼睛特點的抗反射膜，以減少對眼鏡和顯示器眩光，或確保太陽能電池板盡可能吸收盡可能多的光。佛羅里達大學研究人員希望研發出一種抗眩光膜來減少智能手機屏幕上的反射。
UCF團隊的薄膜由每個約100納米寬的網格組成，導致表面反射率僅為0.23%，相比之下，該團隊表示，iPhone的表面反射率為4.4%。測試表明，在陽光下薄膜的對比度好四倍，在陰暗處好十倍。
筆者結語：
科技的世界玄妙無比，它一次次賦予薄膜以嶄新的生命，每一次新面孔的出現都顛覆了我們的三觀。以上提及的科技雖然研發成功，但是仍未普及，要想這些科技能夠更好地服務于人類，仍需更多的支持，比如，資金。
(資料參考來源：36氪(北京)、寧波晚報、中國氣象報、cnBeta、PUWORLD)
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