研究人员哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院亚博老虎机网登录开发了一种新的纳米多孔表面涂层，可提高普遍钢的安全性，强度和耐久性。
加速腐蚀试验:将未改性的不锈钢(300级)(右侧样品)和to滑移样品的下部(左侧样品)暴露在极具腐蚀性的Glyceregia不锈钢腐蚀剂中，该样品在钢上有600nm厚的多孔TO膜。(a-h)图像显示腐蚀演化是接触时间的函数。
多年来，该行业开发了不同等级的钢。然而，对钢材表面没有明显的改变或改善。目前使用的钢材继续受到磨料和盐和水腐蚀的影响。亚博网站下载钢制手术工具对感染微生物仍不能完全免疫。
研究小组利用粗糙的纳米多孔氧化钨开发了新型表面涂层。据研究人员称，这种涂层被认为是最持久的防腐蚀和防污材料，能够抵御任何类型的液体，即使在遭受严重的结构滥用后。
Joanna Aizenberg在哈佛大的实验室开发了许多其他防污，不粘材料。亚博网站下载Aizenberg是Amy Smith Berylson材料科学和哈佛大学的生物学启发工程学院的核亚博网站下载心学院教授。亚博老虎机网登录
2011年，Aizenberg的团队开发了光滑的液体注入多孔表面（滑动），该涂层由于用于广泛的应用而已经使用。在本研究中，该团队使用Slips来提高钢的性质。
“我们的滑钢比之前开发的任何防污材料都要耐用几个数量级，”Aizenberg说。“到目前为止，这两个概念——机械耐用性和防污性——相互矛盾。我们需要表面是有纹理的和多孔的，以提供污垢阻力，但粗糙的纳米结构涂层本质上比它们的本体类似物更弱。这项研究表明，精心的表面工程使材料能够实现多种功能，甚至是相互冲突的功能，而不会降低性能。”
这种材料具有广泛的应用前景，如无污染的医疗设备和工具，包括手术刀和植入物，3D打印喷嘴，以及海洋和建筑应用。
该团队必须找出方法，以确保钢材的结构保持其防污功能，而不会因新表面而经历任何机械降级。该团队在使用电化学技术的钢表面上由数十万纳米级粗糙，氧化钨岛组成了超薄薄膜。
“如果岛的一部分被摧毁，因此由于邻近岛屿之间缺乏互连，损坏不会传播到表面的其他部分。”AID ALEXANDER B. TESLER，前博士后的海洋，目前以色列科学研究所的研究员和纸张的第一作者。亚博老虎机网登录
“这种类似岛状的形态与钨氧化物的固有耐久性和粗糙度相结合，使表面保持其缓解性能在高度磨料的应用中，这是现在的不可能的。”
Aizenberg表示，电化学沉积是用于制造钢的建立技术。
“我不想再创造另一条生产线，它将花费数百万美元，没有人会收养它，”Aizenberg说。她想创建一个可扩展的过程，不会影响钢铁行业的标准实践。
人们用不同的方法测试这种材料——用镶有钻石的划线器、螺丝刀和不锈钢镊子，以及用大量沉重、坚硬的珠子反复撞击。
随后，使用各种类型的液体测试了这种材料的抗湿性能，包括高腐蚀性介质、油、水和含有血液和细菌的生物液体。该材料表现出了抗生物污染的行为，并排斥所有的液体。此外，氧化钨涂层还能提高钢的强度。
论文的共同作者、SEAS子公司slip技术公司的共同创始人兼技术副总裁Philseok Kim表示，该材料在医疗用钢铁设备方面具有重大前景。“因为我们证明了这种材料成功地排斥细菌和血液，小型医疗植入物、工具和外科器械，如手术刀和针头，需要显著的机械强度和防污性能，是我们正在探索应用和商业化的高附加值产品。”Kim说。
这种材料在功能性3D打印和微阵列设备应用方面也有相当大的前景。它可以非常有用的印刷高粘性和粘性聚合物和生物材料，其中污染和摩擦是重要的障碍。亚博网站下载
每年，生物污垢对船体的影响已经花费了美国海军数千万美元。藤壶、藻类和其他类似的生物会产生阻力，增加所需的能量。此外，清洗船体和重新涂上防污漆的成本也很高。如果这种超级光滑的材料可以按比例放大，那么它将成为一种成本效益高、清洁的材料。
“这项研究是核心的经典材料科学的一个例子，”亚博老虎机网登录Aizenberg说。“我们采取了改变世界的物质并问道，我们怎样才能让它变得更好？”
关于新型滑移增强钢的研究论文发表在《自然通讯》杂志上。