◎本報記者 頡滿斌
6月4日，科技日報記者從中國科學院蘭州化學物理研究所獲悉,，該所環(huán)境材料與生態(tài)化學研究發(fā)展中心硅基功能材料組與山東鑫納超疏新材料有限公司合作,，研發(fā)出了兼具優(yōu)異耐壓性、機械穩(wěn)定性和耐候性的5G天線罩,、雷達罩超疏液防雨衰涂層,，能有效解決5G信號在降雨時的“雨衰效應”。相關研究論文近日發(fā)表于《自然·通訊》,。
5G天線罩是5G基站的重要組成部分,，用來保護天線系統(tǒng)免受外界復雜環(huán)境干擾，提高天線精度和使用壽命,。但是,，雨水會在5G天線罩表面形成水滴或水膜產(chǎn)生“雨衰效應”，即水的介電常數(shù)很高,，會吸收,、反射大量電磁波,，導致5G信號嚴重衰減。
“避免雨水在5G天線罩表面形成水滴或水膜是解決‘雨衰效應’的關鍵,?！敝袊茖W院蘭州化學物理研究所環(huán)境材料與生態(tài)化學研究發(fā)展中心副主任、研究員張俊平介紹,，仿生超疏液涂層（超疏水,、超雙疏涂層）具有液滴接觸角高（大于150°）、滾動角低（小于10°）等特點,，液滴易從表面滾落,，在自清潔表面、抗液體黏附,、防液體鋪展等領域具有廣闊的應用前景,，有望用于5G天線罩表面，解決其“雨衰效應”,。然而,，采用仿生超疏液涂層解決5G天線罩“雨衰效應”尚需突破涂層不能同時具有優(yōu)異的耐壓性、機械穩(wěn)定性及耐候性的技術瓶頸,。
張俊平團隊與山東鑫納超疏新材料有限公司合作,，研發(fā)了一種兼具優(yōu)異耐壓性、機械穩(wěn)定性和耐候性的5G天線罩,、雷達罩超疏液防雨衰涂層,，該涂層能夠避免雨滴在5G天線罩、雷達罩表面黏附,，有效解決了其“雨衰效應”,，并在全國多地5G天線罩、雷達罩上進行了實際應用,。
張俊平介紹,，黏結劑的引入雖然能夠提升涂層的機械穩(wěn)定性，但也同時將低表面能納米粒子包埋,，導致涂層具有較高的表面能,，進而使得涂層的超疏水性和耐壓性較差。通過調(diào)研大量文獻,，并結合此前的研究經(jīng)驗,，該團隊對涂層進行了系統(tǒng)設計，成功制得兼具優(yōu)異耐壓性,、機械穩(wěn)定性和耐候性的仿生超疏液涂層,。
“首先，涂層的三級微/微/納米結構以及致密的納米結構,，使其具有優(yōu)異的耐壓性,。其次,，涂層的近似各向同性結構及黏結劑的黏結作用，使其具有優(yōu)異的機械穩(wěn)定性,。同時,，我們選用具有化學惰性的原材料制備涂層，使其具有優(yōu)異的耐候性,?！睆埧∑秸f。
此外,，5G天線罩,、雷達罩基材大多為ABS塑料?！斑@類基材具有較低的表面能,，導致涂層與基材的黏結強度較弱?！睆埧∑秸f,，團隊通過對黏結劑的種類進行優(yōu)化，篩選出與ABS等基材具有優(yōu)異黏結強度的黏結劑來制備涂層,，成功克服了涂層與ABS等基材黏結強度弱的缺陷,。
經(jīng)過3年的研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化和規(guī)?；瘧茫撏繉有阅芤讶〉么蠓嵘?。張俊平告訴記者,，未來，團隊將探索更多仿生超疏液涂層的潛在應用領域,，實現(xiàn)其在高壓輸電線路,、橋梁、隧道防結冰,，5G天線罩,、雷達罩防雨衰，抗?；后w黏附,，電子產(chǎn)品防水防油膜，自清潔市政工程等方面的工程化應用,。
來源：科技日報
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