文/陳福民
也許你沒有聽說過吧,“納米鋼肥皂”?
這是筆者不久前去德國法蘭克福市逛街時發(fā)現(xiàn)的。據(jù)營業(yè)員介紹,這種納米鋼肥皂可以有效地去除腥味,盛些水在小盤上放上鋼肥皂,置于冰箱內(nèi)就可去除冰箱異味,用來洗手時,不用任何洗滌劑,只要在流水下清洗30~40秒即可去除手上魚腥味蔥蒜味等。
那么,這金屬不銹鋼制作的肥皂為什么會有普通肥皂所不及的神奇效果呢?
納米鋼肥皂外形像腰子形的香皂,但有一層不銹鋼那樣金屬閃亮的外表。
據(jù)說,不銹鋼能充當(dāng)肥皂還來自無意間的發(fā)明。原來,不銹鋼廠的工程師們發(fā)現(xiàn),他們沾染上濃重油味的雙手,和著不銹鋼合金零件洗手時,能有效地去除手中的異味。于是,有人想到用不銹鋼當(dāng)肥皂,利用不銹鋼皂及水流產(chǎn)生的正離子,結(jié)合腥臭異味的負(fù)離子,再利用水流帶走腥臭味,這就成了環(huán)保產(chǎn)品!
然而,不銹鋼肥皂問世以后,德國很多媒體和消費(fèi)者提出了質(zhì)疑?!秷D片報》還連同“德國商品測試基金會”進(jìn)行了一次不銹鋼肥皂的全面檢驗(yàn),測試結(jié)果顯示,有近一半產(chǎn)品質(zhì)量不過關(guān)。幾位使用過不銹鋼肥皂的消費(fèi)者,也均表示不銹鋼肥皂能去異味,但沒有廣告上講得那么神奇?;饡边M(jìn)行了一次不銹鋼肥皂的全面檢驗(yàn),測試結(jié)果顯示,有近一半產(chǎn)品質(zhì)量不過關(guān) 幾位使用過不銹鋼肥皂的消費(fèi)者 也均
專家們首先從原理上進(jìn)行了探討。認(rèn)為,一般傳統(tǒng)消除臭味的方式有兩種,一種叫覆蓋式,如芳香劑,是以另一種味道來覆蓋臭味,無法真正消除臭味。還有一種是吸附式,用除臭劑來吸收臭味,但當(dāng)過一段時間達(dá)到飽和程度后,就無法再發(fā)揮功效了。而不銹鋼肥皂除臭原理基本是分解式的。當(dāng)不銹鋼合金與空氣以及水分子同時接觸時,會產(chǎn)生觸媒作用,將異味的分子結(jié)構(gòu)分解,“還原”成無味的狀態(tài)。
為進(jìn)一步了解它的效果,記者還采訪了德國不銹鋼研究所的胡貝特·庫恩博士。他指出,一般人都知道不銹鋼做成的刀子切菜時是沒有異味的,無論切大蒜或是洋蔥,氣味都不會留在刀上。這就證明不銹鋼有去異味的作用。經(jīng)過研究所的試驗(yàn)顯示,幾種質(zhì)量等級為“好”的不銹鋼肥皂在冷水中搓洗30秒,平均可以去除手上約9成的洋蔥味、魚腥味或大蒜味;如果手上沾有臭油味,搓洗3分鐘后,臭油味濃度會降為原來的15%,使用9分鐘后則剩10%的氣味。
因此他表示,不銹鋼表面結(jié)構(gòu)的不同,會決定其能否有效除臭。因?yàn)椴讳P鋼種類很多,用途、成分及制造方式也不同。那些優(yōu)質(zhì)的不銹鋼肥皂,很多是由獲得專利的經(jīng)特殊配方的不銹鋼合金制成,是與手術(shù)刀等級相同的高級鋼材,還有特殊的高科技實(shí)心構(gòu)造及表面精密螺紋??梢姡⒉皇撬械牟讳P鋼都能有效去除臭味。此外,不銹鋼香皂主要功能在于去除異味,并無消毒作用,因此它無法代替?zhèn)鹘y(tǒng)香皂。
什么是荷葉效應(yīng)?
雨過天晴,荷花的葉子上,水珠晶瑩剔透,可以滾來滾去。即使在上面澆一些污水,也不會在葉子上留下污痕。自古以來就有人贊嘆這種“蓮花出淤泥而不染”的自潔功能。到了20世紀(jì)70年代,波恩大學(xué)的植物學(xué)家巴特洛特發(fā)現(xiàn),那是因?yàn)楹扇~表面具有疏水、不吸水的特殊結(jié)構(gòu),達(dá)到自我潔凈的效果,使蓮花總是能一塵不染,所以后來科學(xué)家就把這一自我清潔功能稱為“荷葉效應(yīng)”。
科學(xué)家做過試驗(yàn),當(dāng)一滴水落在固體葉子表面上時,會有如圖三個界面:紅色的是固體葉子與水的界面,藍(lán)色的是葉子與空氣的界面,黑色的是水與空氣的界面。紅線與綠線之間有個夾角,我們把它叫作“接觸角”。當(dāng)接觸角很大的時候(大于150度),水珠就呈現(xiàn)球形,水與葉子接觸的地方(相當(dāng)于這幅圖中的紅線)非常小,水不會再一個地方呆著,整個水珠可以滾來滾去。
其實(shí),科學(xué)家發(fā)現(xiàn)接觸角與表面張力的關(guān)系已經(jīng)有很多年了,但是一直無法作出荷葉那樣的表面來。也就是說,人們找不到一種疏水的物質(zhì),可以使接觸角像荷葉表面那么大。究竟荷葉表面藏著什么樣的秘密呢?
這個秘密被巴特洛特在掃描電子顯微鏡下“看”到了。
原來,荷葉表面是非常的粗糙的。如照片所示,荷葉表面布滿了大小在幾微米到十幾微米(1微米是千分之一毫米)之間的突起。每個突起上還布滿了更小的突起,或者說是細(xì)毛。荷葉的超強(qiáng)疏水性,原來不僅跟表面疏水性有關(guān),還與這種超微結(jié)構(gòu)有關(guān)。
為什么這樣的“粗糙”結(jié)構(gòu)就能產(chǎn)生超強(qiáng)的疏水性呢?我們來看下面的圖:
荷葉上有這么多的疏水突起以后,一點(diǎn)水落在固體荷葉表面上,就會有一些空氣會被“關(guān)到”水與葉子表面之間,使水與葉子表面的接觸面積大大減小,固體葉子表面的接觸角會大大增加。
當(dāng)接觸角超過150度以后,葉子上的水滴便接近于球形,可以很自如地在葉子上滾動。即使葉子上有了一些臟的東西,也會進(jìn)入水中被水珠帶走。這樣接觸角非常大的表面,就被稱為“超疏水表面”,水在上面形成球狀滾動,同時帶走上面的污物,這樣的表面就具有了“自清潔”的能力了。
因此,科學(xué)家們就利用荷葉效應(yīng),模仿制造這種超疏水表面的材料。這就是用疏水的微米或者納米粒子做成涂料,來產(chǎn)生自清潔涂層?;凇昂扇~效應(yīng)”的納米涂料問世后,在越來越多的建筑中得到了應(yīng)用。現(xiàn)在已經(jīng)有大量的建筑外墻使用了這種涂料,一陣雨下過后,外墻上的灰塵、油污等臟東西被雨水帶走,達(dá)到了高樓大廈自清潔而不用清洗維護(hù)的目的。
現(xiàn)在的納米鋼肥皂就是在不銹鋼制成的空心或?qū)嵭牡慕饘僭肀倔w上固化一層復(fù)合的納米黏附熔劑,使用時,當(dāng)粘有魚腥味、大蒜等異味的手接觸該金屬皂并在手上多次摩擦?xí)r,這些異味的有機(jī)物即被這種納米材料所分解,并被水沖洗帶走,這樣既能去除異味,又不損傷皮膚,也不污染環(huán)境。這就是荷葉效應(yīng)使鋼肥皂錦上添花的故事。