解读看似简单的喷涂背后的秘密

喷喷涂涂，便能使人体防止爆炸灼伤。最近的一项科技新发现，可以帮助人能在极端的环境下更好地保护“脸面”，喷涂材料的这种“金钟罩”功夫让人眼前一亮。记者走访相关专家，解开这看似简单的喷涂背后的秘密。
　　
　　涂一涂：
　　
　　新型迷彩涂料
　　
　　可防爆炸灼伤
　　
　　能耐600℃的瞬间爆炸高温
　　
　　最近，美国南密西西比大学的研究人员得到美国国防部的资金支持，为美国大兵们研制出一种新型面部迷彩涂料。这种涂料能帮助士兵们的面部抵御炸弹爆炸时产生的瞬间热浪冲击，保护面部不被烧伤。传统的战场上使用的迷彩涂料只是起隐蔽作用，可以让士兵逃出敌人的视野，却不能帮他们抵御路边炸弹带来的高达华氏1112度（即600℃）的瞬间致命高温。更糟糕的是，迷彩涂料中的润滑油和其他油脂会火上浇油，为燃烧提供更多的燃料，让士兵的面部在火焰的烘烤下无处可逃。
　　
　　美国南密西西比大学的罗伯特·洛克海德博士在费城举行的美国化学会年度会议上首次亮相了他和研究团队发明的防热迷彩涂料，称其为更安全的、具有热屏蔽功能的传统迷彩涂料替代物。
　　
　　洛克海德博士说：“一枚路边炸弹的爆炸，或任何其他威力强大的爆炸通常会产生两方面危险：首先是超音速传播的高压冲击波，这可能会导致灾难性的内伤；另一方面是几乎瞬间产生的热爆炸，这股热波温度超过600℃，足以使香烟烧起来。尽管热爆炸的时间只持续2秒，但它差不多可以‘烧熟’脸、手和其他暴露的皮肤。”
　　
　　而把新型迷彩涂料涂在脸部和手部，可以保护涂抹者在15秒内承受600摄氏度的高温。15秒看似很短，在战场上却足以拯救生命。据报道，在某些测试中，该迷彩涂料甚至可以提供60秒的保护。
　　
　　防火还能防蚊虫
　　
　　使用方便如敷“面膜”
　　
　　洛克海德博士在会上表示，这种迷彩材料必须满足几个关键要求：它不仅可以反射剧烈的热，同时提供适合白天或晚上进行伪装的颜色。此外，它必须易于涂抹和去除，防水，对眼睛、鼻子和嘴无刺激性。要兼顾这几点并非易事。
　　
　　中山大学化工学院麦堪成教授在接受专访时深入浅出地解释了这项技术的几个难点。“传统迷彩涂料的基材通常为碳氢聚合物，其遇到高温时容易燃烧。这种新型涂料的基材是非易燃的含硅物质。用这类含硅物质来替代传统的碳氢聚合物，可以实现涂料的柔滑度和涂膜性能，同时还有防火和隔热的功能。”他说。
　　
　　他分析，这种含硅物质可能为有机硅。“现在美容丰胸时用的填充物成分就主要是有机硅。有机硅是无毒性、无刺激性的，有耐高温、难燃的特性。如果要易于涂抹和去除，能防水，我估计在形式上会很像现在女士们用的一些面膜，涂上去会结为一层，想要去除的话，整张撕下来就可以了。”
　　
　　因为是给军人在野外环境下使用，迷彩涂料还被要求有驱赶蚊虫的功效，这无疑又增加了难度。
　　
　　为使该迷彩涂料兼顾驱蚊虫功能，需要添加驱虫剂，即避蚊胺，但其最大的问题是驱虫剂的易燃性，想要兼顾很困难。洛克海德博士说：“避蚊胺是易燃的，当国防部要求加入时，我们不认为我们能做到这一点。”但最终，研究团队找到了解决办法：给易燃的避蚊胺加了一个“金钟罩”，即将避蚊胺包裹在富含水的凝胶中，这种球状胶囊一般的凝胶成分完美实现了美国军方的要求。
　　
　　仍不能承受
　　
　　长时间的高温烘烤
　　
　　该迷彩涂料如何能够高效地阻隔爆炸时产生的大量热能？寻找合适的反射热量的填充物质是该技术的一大难点。
　　
　　传统迷彩涂料使用纳米级的色素，它们能最大限度地反射可见光——这也是这些涂料看起来通常是绿色或黑褐色的缘故。但有一个问题是，这些纳米微粒并不能反射波长更长的光波，比如说带来热量的红外线，反射这些光波需要大一点的染料颗粒。所以，据资料显示，开发这款迷彩涂料的研究人员是将那些纳米级别的染料颗粒掺入到那些沙粒大的染料颗粒中，以最大程度地反射那些热辐射。这样才能在爆炸的瞬间，周围都是高温的情况下，有机硅“面膜”能保持在人体耐受的温度范围内。
　　
　　麦堪成指出，目前，在建材领域，确实已经有耐高温的防火板材，但在只有稀薄一层的涂料领域，目前的应用主要是在建筑物中起到隔热的作用，建筑领域用的隔热涂料的基材主要为碳氢聚合物，不耐高温，更不能承受诸如爆炸这类瞬间达到的高温状态。“消防员的防火服，因为要含有阻燃剂，材质也是比较厚实的。在质地很薄的情况下又能长时间耐高温，还是很难做到的。”麦堪成说。
　　
　　因此，虽然洛克海德博士认为自己的这项发明不仅可以给军人使用，也可以给消防队员使用，但麦堪成认为，综合来看，这种涂料目前只能抵御瞬间爆炸形成的高温，还不能耐长时间的高温烘烤，因而这类涂料可预见的应用面会较为狭窄。