極目新聞?dòng)浾?孫澤宇

通訊員 何繼軍

實(shí)習(xí)生 張燁

荷葉，婀娜曼妙，妝點(diǎn)著盛夏的湖光靚影。在歷史的長(zhǎng)河里，荷葉也給人許多啟迪，有人將荷葉當(dāng)成烹飪食材的工具，還有人仿照荷葉的形狀，設(shè)計(jì)出一款款好看的衣帽……

武漢經(jīng)開區(qū)沃爾浦科技有限公司的青年工程師陸維生，則對(duì)荷葉表面的疏水原理精極慮研。3年前，他放棄上市企業(yè)的工作崗位，來(lái)到武漢干出一片天。在進(jìn)行了一萬(wàn)多次實(shí)驗(yàn)后，陸維生自主研制出了超疏水建筑涂料，成功打破國(guó)外對(duì)此項(xiàng)技術(shù)的長(zhǎng)期壟斷。

國(guó)標(biāo)手冊(cè)貼在試驗(yàn)臺(tái)上

燙著卷發(fā)，帶著絲框眼鏡，看起來(lái)是個(gè)文藝青年的陸維生，套上白大褂后，面色凝重起來(lái)，專業(yè)、熟練地將不同顏色的涂料粉末一一擺樣。身為武漢沃爾浦科技的總工程師，近日，在武漢經(jīng)開區(qū)烏金工業(yè)園的一間實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，他正在各種試驗(yàn)設(shè)備間不停地忙碌穿梭。

極目新聞?dòng)浾咴陉懢S生的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)看到，實(shí)驗(yàn)桌上整整齊齊地?cái)[放著100多份實(shí)驗(yàn)樣品，他需要對(duì)其逐個(gè)進(jìn)行涂膜外觀、顏色對(duì)比、干燥時(shí)間、耐水性、耐溫性、拉伸強(qiáng)度等14項(xiàng)測(cè)試。陸維生的試驗(yàn)臺(tái)上，張貼著兩類相關(guān)建筑涂料的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)，他說(shuō)，每項(xiàng)測(cè)試結(jié)果，必須嚴(yán)格達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)才能投產(chǎn)。

“別看有這么多樣品，其實(shí)只包含了兩種材料，但所有色號(hào)的樣品都要進(jìn)行檢測(cè)。”陸維生一邊做著測(cè)試一邊告訴記者，這100多份樣品，涉及到46款材料，測(cè)試完成需要3個(gè)月左右，過程中還要進(jìn)行300多次實(shí)驗(yàn)。當(dāng)天，他要完成3-4個(gè)樣品的檢測(cè)。

記者了解到，這些涂料樣品中所應(yīng)用的超疏水技術(shù)，就是陸維生歷經(jīng)八年時(shí)間研制出來(lái)的“寶貝”。在對(duì)一份樣品做完了整套測(cè)試之后，陸維生將其和普通涂料樣品放在一起進(jìn)行比對(duì)。

兩份樣品斜置于桌面，陸維生將它們淋上清水后，記者可以看到，采用超疏水涂料的樣品表面，明顯沒有水珠附著。“近年來(lái)，這一技術(shù)長(zhǎng)期被國(guó)外壟斷，我也是煞費(fèi)苦心地鉆研，才終于把這個(gè)技術(shù)攻克了下來(lái)。”陸維生說(shuō)。

自主研究荷葉疏水原理

大學(xué)畢業(yè)后，陸維生便進(jìn)入了建筑涂料行業(yè)工作，他發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時(shí)的建筑物外墻壽命很短，一般三年左右就會(huì)老化損傷，外墻表面也會(huì)布滿污漬。

有沒有辦法使外墻長(zhǎng)時(shí)間保持整潔美觀呢？此后，陸維生便開始了對(duì)建筑涂料技術(shù)的探索。

陸維生了解到，早在上世紀(jì)七十年代，德國(guó)植物分類學(xué)家威廉·巴特洛特和同事在試驗(yàn)中，偶然發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有反常規(guī)的現(xiàn)象：按照慣例，實(shí)驗(yàn)用的植物都要被清洗干凈的，但通常只有那些表面光滑的葉子才需要清洗。而看起來(lái)粗糙的葉子，往往很干凈，尤其是荷葉，它的表面不但不帶灰塵，而且連水都不粘。

除此之外，人們還發(fā)現(xiàn)蚊子腿亦有相同的結(jié)構(gòu)特性。盡管如此，人們始終認(rèn)為荷葉的表面結(jié)構(gòu)，所體現(xiàn)的自清潔特性最為完美，一直希望能模仿它，從而制造出各種各樣的疏水材料。

“模仿一種植物特性，說(shuō)起來(lái)簡(jiǎn)單，但做起來(lái)非常難。”陸維生告訴記者，荷葉表面的結(jié)構(gòu)十分精細(xì)，必須通過電子顯微鏡才能看得清楚，想憑空復(fù)制類似結(jié)構(gòu)，幾乎不可能，“因此，這里頭有著非常高的技術(shù)含量。”

當(dāng)時(shí)，超疏水涂料已經(jīng)問世并得以應(yīng)用，但這項(xiàng)技術(shù)一直被國(guó)外壟斷，只能依賴進(jìn)口。為了突破國(guó)外的技術(shù)壟斷，研制出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的超疏水涂料，陸維生便開始了他的自我荷葉實(shí)驗(yàn)。

萬(wàn)次實(shí)驗(yàn)后攻克新技術(shù)

2013年，陸維生開始了他對(duì)超疏水涂料的自主研發(fā)之路。通過實(shí)驗(yàn)觀察，陸維生得知，荷葉疏水的原理歸功于其表面的一層薄膜，它的結(jié)構(gòu)非常特殊，是使水成股流下，從而達(dá)到自清潔效果的關(guān)鍵。

“濕潤(rùn)性是固體材料表面的重要性質(zhì)之一。而在很大程度上，濕潤(rùn)性是由材料表面的化學(xué)組成以及微觀幾何結(jié)構(gòu)決定。”陸維生在白板上為記者演示了荷葉疏水原理，“荷葉表面其實(shí)是非常粗糙的，上面布滿了一個(gè)緊挨著一個(gè)的‘小山包’，上面長(zhǎng)滿絨毛，好像山上密密的植被，‘山包’的頂上又長(zhǎng)出一個(gè)饅頭狀的‘碉堡’凸頂。”

陸維生繼續(xù)介紹，這個(gè)“山包”的凹陷處充滿了空氣，這樣就在緊貼的葉面上形成一層極薄的只有納米級(jí)的空氣層。當(dāng)雨水和灰塵降落時(shí)，隔著一層納米空氣，它們只能同“小山包”上的‘碉堡’凸頂構(gòu)成幾個(gè)點(diǎn)的接觸，無(wú)法進(jìn)一步“入侵”。這樣一來(lái)，雨水便形成水珠，滾動(dòng)著洗去了葉面的塵埃。

陸維生要做的工作，就是讓涂料的表面模擬出以上的結(jié)構(gòu)。這一工作看似不難實(shí)現(xiàn)，但實(shí)際操作起來(lái)卻面臨著很多問題——既要兼顧涂料表面結(jié)構(gòu)、表平時(shí)間、粉體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，也要保證分散和儲(chǔ)存的穩(wěn)定性。

歷經(jīng)八年的技術(shù)攻堅(jiān)，超萬(wàn)次的反復(fù)實(shí)驗(yàn)，2021年，陸維生終于打破了國(guó)內(nèi)超疏水技術(shù)壁壘，將超疏水技術(shù)應(yīng)用于建筑內(nèi)外墻涂料的生產(chǎn)中，其相關(guān)產(chǎn)品現(xiàn)已獲得較為可觀的訂單量。

離開名企來(lái)漢干出成就

80后青年陸維生是湖南郴州人，大學(xué)時(shí)就讀應(yīng)用化學(xué)專業(yè)。畢業(yè)后，他進(jìn)入了福建的一家涂料行業(yè)的上市企業(yè)，多年來(lái)一直從事材料研究開發(fā)工作。

如今，陸維生來(lái)到武漢經(jīng)開區(qū)已有3年。記者問到：您當(dāng)初為何要離開上市公司，而選擇來(lái)武漢發(fā)展？陸維生則表示，這是自己深思熟慮的結(jié)果。

“當(dāng)時(shí)，華中地區(qū)使用環(huán)保涂料的意識(shí)不強(qiáng)，生產(chǎn)研發(fā)還是一張白紙，有廣闊的市場(chǎng)空間。”陸維生說(shuō)，“加之武漢經(jīng)開區(qū)和現(xiàn)在的公司，對(duì)新材料產(chǎn)業(yè)十分重視，我想，來(lái)到這里我也能大干一場(chǎng)。”

像陸維生這樣的材料領(lǐng)域高質(zhì)量人才，是武漢經(jīng)開區(qū)大力發(fā)展新材料產(chǎn)業(yè)的“動(dòng)力之核”。當(dāng)前，武漢經(jīng)開區(qū)堅(jiān)持以科技創(chuàng)新引領(lǐng)，構(gòu)建高能級(jí)科技創(chuàng)新平臺(tái)體系，發(fā)展汽車、新能源、新材料三大支柱產(chǎn)業(yè)，奮力打造萬(wàn)億車谷產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新大走廊。

武漢經(jīng)開區(qū)相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，如今，該區(qū)已集聚了一批核心企業(yè)，成為國(guó)內(nèi)重要新能源、新材料產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)。未來(lái)，該區(qū)將引進(jìn)、培育一批先進(jìn)結(jié)構(gòu)材料、新型功能材料、前沿新材料等領(lǐng)域骨干企業(yè)，建設(shè)千億新材料和新能源產(chǎn)業(yè)集群。

近年來(lái)，武漢經(jīng)開區(qū)把創(chuàng)新這個(gè)“關(guān)鍵變量”，轉(zhuǎn)化為高質(zhì)量發(fā)展“最大增量”，打造企業(yè)創(chuàng)新與制度創(chuàng)新，協(xié)同互促的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)，科技創(chuàng)新成效顯著。

截至目前，該區(qū)培育省級(jí)以上企業(yè)研發(fā)中心45家，每萬(wàn)人發(fā)明專利擁有量突破100件，是武漢平均水平2倍多，全區(qū)科技創(chuàng)新活力不斷激發(fā)。

關(guān)鍵詞： 武漢 荷葉 涂料 表面 陸維生