提到防冰,很多人第一反应是“防水”——比如用超疏水材料让水珠一碰就滚走,理论上不结冰。但现实中这类材料太“娇气”,轻微磨损或日晒雨淋就可能失效。而听起来反直觉的“超亲水”材料,却是防冰的靠谱选择。它们对水分子特别友好,能快速吸附水并形成稳定水膜。这层水膜降低了冰点,延缓冰的生成,同时还能减弱冰与表面的黏附力,使得冰更易剥离。改性PAMAM就是超亲水材料中的典型代表,结构规整、空腔多、氨基丰富。通过特定的化学修饰,还能提升其稳定性和耐用性,为设备提供更长效、更安全的防冰保护。
目前,已有企业具备了该类材料的稳定制备能力。例如,中新康明能够制备和定制各类改性PAMAM功能聚合物涂层,不仅掌握从小试到放大生产的核心技术,而且具备公斤级起的大批量供应能力。针对不同应用场景,还能进行结构调控和应用开发,满足定制化需求。
研究人员通过“溶胶-凝胶法”将PAMAM与功能物质融合,制成超亲水涂层,并均匀刷涂在铝板等表面。这种涂层不仅亲水性强,还具备微纳结构,像一座“雪花迷宫”,让水分子难以附着。即使在严寒环境下,它依然展现出优异的防冰效果,能有效减缓结冰速度、降低冰量。更难得的是,这种涂层经多轮结冰-化冰循环后性能仍稳定,说明它不仅适合实验室,更具备真实环境中的实用潜力。
像飞机机翼、风力发电叶片、高速列车表面、电力线路、交通摄像头、气象探头……这些长期暴露在冰雪天气中的设备,都可以成为“防冰涂层”的适用对象。
尤其是一些野外运行设备,比如山区高压输电塔,维护困难,一旦结冰可能引发断电事故,损失巨大。相比之下,给这些设备提前刷上改性PAMAM超亲水涂层,相当于给它们“接种了防冰疫苗”,从源头预防结冰问题。
目前来看,改性PAMAM涂层最大的优势在于“性能稳、工艺简、效果好”,而且原材料相对容易获得,具备产业化的可能。
冬天终究还会再来,但我们的科技不再“手足无措”。用一层涂层,就能对抗一场冰雪,是不是很酷?在不远的将来,也许我们看不到结冰的飞机、电线或摄像头了——因为它们已经披上了一层聪明的外套。