新研究表明納米顆�？赡芨�環保

來源：紐約州立大學賓漢姆頓分校(Binghamton University, State University of New York)

作者：克里斯·科徹（Chris Kocher）

在羅馬神話中，杰納斯神有兩張臉，這樣他就能清楚地看到過去和未來。

Janus粒子具有類似的雙重性質，因為它們經過了工程設計，使其具有兩個具有不同物理特性的表面。 Janus顆粒的一種組合是一側親水（被水吸引），另一側疏水（憎水劑）。

直到最近，Janus顆粒仍無法大量生產，其商業應用尚不清楚。由愛荷華州立大學的研究人員領導的賓厄姆頓（Binghamton）合著的一項研究表明，納米粒子可能是獲得更環保的油漆和涂料的關鍵。

Xin Yong — 賓厄姆頓大學托馬斯·J·沃森工程與應用科學學院機械工程系的助理教授，與愛荷華州立大學的 Shan Jiang（大學材料科學與工程系助理教授）和 Chunhui Xiang（其服裝，活動和酒店管理系的助理教授）在八月版的《材料視野》雜志上作為封面故事發表了一項研究。

Yong說：“先前的研究主要集中在這些顆粒形成的小規模結構上，因為它們具有獨特的表面特性。” “在這項研究中，我們正在嘗試使用這些顆粒來改善油漆和涂料的性能，這是沒人想過的。”

想一想關于在房屋或公寓中粉刷墻壁的想法。要正確執行此操作，有幾種常規方法。您可以先做一個底漆層，然后再做一個漆層，這可能要花兩倍的時間。您可以將油漆與溶劑混合，但是溶劑對健康有危害，在通風不良的空間中，煙霧可能成為問題�；蛘�，您可以使用水性涂料，例如乳膠或丙烯酸乳膠，但其中許多仍包含溶劑，可能不那么耐用。

電子產品，家具和許多其他產品的制造商在其制造的產品上面臨著相同的選擇，因此，他們必須選擇對所制造的每個物品有意義的產品。

在論文“兩性粒子在涂層表面的自分層”中，研究團隊將親水/疏水的Janus粒子與商用涂料混合，然后在涂料表面觀察粒子如何反應。

結果：親水面朝向表面并幫助涂料更好地粘附，而疏水面朝向表面并使其具有疏水性。研究人員還發現，粒子以不完全遵循其假設的方式更快地擴散并排列成自分層的層。

Jiang 說：“目前尚無理論可用于解釋Janus粒子的自分層行為。” “但是，需要進行更多的研究以探究[顆粒]的詳細機理。我希望通過充分了解Janus粒子自分層的原理，我們將能夠設計出對環境更友好，性能更好的下一代“智能”涂料。

該團隊認為，Janus顆粒在許多其他應用中被證明是有益的，包括化妝品，3D打印和藥物制劑。

這項研究的其他貢獻者包括賓漢姆頓大學的研究生Chenshengsheng。愛荷華州立大學博士后研究員Fei Liu；愛荷華州立大學的研究生Yiyi Li，Ayuna Tsyrenova，Kyle Miller，Emily Olson和Rebecca Mort；和愛荷華州立大學的本科生Devin Palm。

原文鏈接：https://www.binghamton.edu/news/story/2599/research-shows-potential-for-janus-particles-to-improve-paints-coatings

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