智能涂料可以根據(jù)光線、溫度、聲音、壓力等改變色彩,可以像幻燈片一樣不停地改變圖案,甚至可以成為墻體日歷、墻體電器開(kāi)關(guān)……這是日前舉辦的陶氏化學(xué)-華東理工大學(xué)建筑內(nèi)墻乳膠漆創(chuàng)新大賽中參賽選手高梁、李仕宇、魯鑫、張祺4人所設(shè)想的。據(jù)了解,他們的大膽想象“七彩世界智能涂料—智能變色涂料的構(gòu)想及應(yīng)用”已被陶氏化學(xué)納入今后的研發(fā)目標(biāo)。“真想不到,學(xué)生的競(jìng)賽作品做得這么好,我們自己都未必能做到。”陶氏的實(shí)驗(yàn)人員表示。
去年,美國(guó)科學(xué)家研制出一種廉價(jià)的太陽(yáng)能涂料,可利用半導(dǎo)體納米粒子―量子點(diǎn)產(chǎn)生能量,將光轉(zhuǎn)化為電,有望讓我們實(shí)現(xiàn)外墻發(fā)電這一目標(biāo)??茖W(xué)家們指出,這種新式太陽(yáng)能電池涂料***高的光電轉(zhuǎn)化效率為1%,***目前商用硅基太陽(yáng)能電池10%到15%的轉(zhuǎn)化率。但是,他們也表示:“這種涂料的制造成本很低,而且可以大規(guī)模制造,如果能進(jìn)一步提高其光電轉(zhuǎn)化效率,就能真正滿足未來(lái)的能源需求。”卡瑪特和同事也計(jì)劃進(jìn)一步改進(jìn)新材料的穩(wěn)定性。
在2010年的美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)上,科學(xué)家宣布成功研制出了一種可以“感知”溫度的智能涂料。將該材料涂抹在屋頂,不僅可以在炎熱的夏季反射太陽(yáng)光,降低高昂的電費(fèi),而且當(dāng)冷空氣襲來(lái),還能轉(zhuǎn)變角色,把太陽(yáng)能運(yùn)輸?shù)轿堇铮3质覂?nèi)的溫度。在涂料制作過(guò)程中,廢棄食用油首先被液化為一種液態(tài)聚合物,與未經(jīng)加工過(guò)的食用油不同,該聚合物不會(huì)散發(fā)出任何味道。在溫暖天氣中,涂上智能涂料的瀝青屋頂溫度將可以下降50-80%;而在寒冷天氣中,溫度可提高80%。
進(jìn)入21世紀(jì),歐洲一些國(guó)家的涂料專家們提出了開(kāi)發(fā)智能型(Smart coating)涂料的建議,很快獲得世界專家的贊同。所謂智能型涂料,是指采用智能性聚合物或材料設(shè)計(jì)而成的涂料,它具有某種特殊的功能,或以革新的方式達(dá)到獨(dú)特的使用性能。
之所以提出智能概念,是相對(duì)于傳統(tǒng)涂料而言。傳統(tǒng)意義上的涂料一般只具有保護(hù)和裝飾性能的涂層材料,通常這些性能是單向的,也就是說(shuō)這種性能不能隨周邊環(huán)境的改變而做出響應(yīng),而“智能涂料”則恰恰反之,智能涂料可以對(duì)外部環(huán)境的變化以可控的方式進(jìn)行相應(yīng)的反饋,產(chǎn)生自適應(yīng)的特殊性能,使涂層繼續(xù)保持有效。