新婚夫妇抱怨饭后洗碗繁琐,工程师抱怨精密仪器死角难清理,妈妈总说宝宝的衣服脏得太快……这一切的苦恼将有望得到解决,随着科学家们的研究不断突破,未来的材料将具备自动清洁的功能,运用这种材料制成的物品,可达到自动清洁或不被物体污浊的效果。
自清洁技术受关注
近日的两则消息,让人们对这项看似高端的技术有了全新的认识。据国外媒体报道,美国大学生研制出了一种神奇T恤衫,穿上它,人们就不必担心衣服被液体物质弄脏,因为液体类物质一旦碰到它,就会形成液珠并滚落。另外,瑞典的研究人员也于近日研制出了自洁式盘子,使“懒人”免去洗碗烦恼。这样的好事倘若真能成为现实,将极大方便了人们生活,因为大到摩天大楼,小到锅碗瓢盆,清洁总是一件看似简单实则却很棘手的事情。
“目前,用于玻璃和陶瓷表面的自洁技术主要分为两类,一种是超低表面能的涂层,如不粘锅的涂层,其原理类似常见的荷叶,具有疏水功能;另外一种实现自洁效果的方法是利用光催化作用,将难溶于水的染料、污渍分解为易清洗的无机物。”东华大学材料学院教授张青红在接受中国知识产权报记者采访时介绍。
记者在采访中了解到,发生光催化等作用的材料实际是具有光催化活性的二氧化钛(TiO2)纳米材料,它能吸附一定波长的光,使膜表面发生化学反应并杀死表面微菌,从而达到自洁的目的。
悉数自清洁技术的历史,不难发现,该技术由来已久。早在1969年日本科学家乔木和仁和藤岛昭就发现了TiO2具有光催化性,并基于此进行了多项研究。随后,该领域受到各国科学家的广泛关注。
我国自清洁玻璃的研究开始于20世纪90年代末,武汉工业大学、大连轻工业学院等高校的研究人员率先在我国发表了用溶胶——凝胶法在玻璃表面涂TiO2膜的论文。随后,基于该领域的研究不断深入,相关提高玻璃表面TiO2膜光催化性能的研究成果陆续登出。张青红告诉记者:“随着近些年来科研技术的不断突破,我国基于自洁材料的相关领域研究与世界前沿同步,其中有多个课题组已达到世界领先水平。”
记者在采访中发现,尽管自洁技术由来已久,但其技术现状仍不容乐观,还存在自洁材料与基材结合不牢固、重尘埃污染及少雨地区自清洁效果不理想等技术瓶颈,且自洁目前还只是达到易洁的状态,与人们理想的完全材料自洁尚存一定差距。
产学研机制需完善
虽然目前国内自洁技术的研发水平已趋世界领先,但记者发现,普通消费者对自洁技术这一概念认知还很模糊,而且在国内市场上,自洁类型的产品也并不多见,大多只是被商家用来炒作的噱头。
现阶段的研究进展表明,目前该领域的研究水平与人们期待的“一劳永逸式”结果尚存一定差距。我国相关领域企业的整体参与度不高,研发能力不强。“这与我国基础研究处于全球高水平的现状是不相称的。”张青红向记者坦言。
记者以“自洁技术”及“TiO2膜”为关键词在中国专利数据库中进行专利检索,截至2014年1月23日,共有相关专利申请8764件,其中发明专利申请8393件。记者发现,从专利申请量总体趋势来看,自1986年该领域提交第一件专利申请至今,专利申请增长趋势明显。值得一提的是,与2002年的136件专利申请量相比,2012年的专利申请量为1237件,10年间,该领域年专利申请量翻了近十倍。
“专利数量增长迅猛,且以发明专利为主的专利现状反映出目前我国对此领域技术研究的势头正旺,同时,国内在该领域提交专利申请的申请人多以国内高校及科研院所为主,而该领域企业的专利申请热情不高,反映出我国企业参与度不高,行业内产业链接力能力不强。”一位不愿透露姓名的业界专家告诉记者。
有数据显示,我国每年仅新装玻璃面积就达百亿平米以上,加上即用玻璃,仅玻璃自洁市场规模就十分巨大。
然而,自洁材料产业要想在市场站稳脚跟,前期培育阶段还有很长的路要走。业界专家表示,完善产学研机制是行业发展的当务之急,政府部门也应从政策层面给予适当倾斜,扶持产业发展,完善高校及科研院所之间的成果转化工作,实现科研与企业发展的高效对接,让“一尘不染”美梦成真。
自洁技术:“一尘不染”或成真
发布时间:2014年01月29日 发布人:精英集团 阅读数:504 次
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