英国考文垂——华威大学的研究化学家设计了一种简单而廉价的方法，用一层硅基纳米颗粒覆盖聚合物的小颗粒。最终的结果提供了一种高度通用的材料，可用于创建一系列高性能材料，如自愈合涂料和巧妙的包装，可以定制，让精确水平的水，空气或两者通过一个特定的方向。

华威大学化学系Stefan Bon领导的这项研究创造了一种“无皂乳液聚合工艺”，使聚合物的胶体颗粒分散在水中，并在一个简单的步骤中引入纳米大小的硅基颗粒。然后，这些硅基纳米颗粒(大约25纳米大小)在聚合物胶体上涂上一层，就像鱼在面包屑中被“捣碎”一样。

这个过程创造了一种非常通用的聚合物乳胶产品。它可以用来制造防刮漆，使划痕自愈。它可以微调生产聚合物为基础的包装，将允许水或空气通过包装在定制的方式。由此产生的粗糙球形结构也有助于制造具有聚合物的薄片，这种薄片比通常的聚合物具有更大的表面积，允许与其他材料更有效地相互作用。

这一过程的多功能性并不止于此。通过将材料暴露在第二个简单的步骤中，在已经由硅基、纳米颗粒破碎的聚合物上沉积另一层聚合物，研究人员能够生产出具有更广泛性能和用途的颗粒。

工业家们感兴趣的不仅仅是最终产品的多功能性，还有过程的简单性和成本效益。华威大学的研究团队已经研究了许多其他的方法，以保护的形式对聚合物进行涂层，但它们都需要许多步骤来产生最终结果。这种新工艺大大缩短了制造这种材料所需的时间，而且它的单一步骤已经可以用目前使用的工业设备进行大规模生产。从这个过程中可以收获的材料的数量也会给工业家留下深刻的印象。华威大学的研究团队表示，这种有用的产品可以很容易地制成，其体积仅为工艺中使用的每种水基溶液的45%左右。相比之下，在制造这些复杂粒子的类似多步骤过程中，这一比例仅为1%至10%。

华威大学的Patrick J. Colver, Catheline A. L. Colard和Stefan A. F. Bon的研究论文题为“利用固体颗粒稳定的乳液聚合的多层纳米复合聚合物胶体”美国化学学会期刊。

更多信息，请联系Stefan Bon，华威大学化学系高分子化学副教授，电子邮件S.Bon@warwick.ac.uk。