近日，美國(guó)Colorado State University發(fā)明了一種可食用的超疏水涂層，研究成果發(fā)表在美國(guó)化學(xué)會(huì)雜志《ACS Applied Materials & Interfaces》。這項(xiàng)技術(shù)有望解決液體食品的在容器內(nèi)的殘余浪費(fèi)問(wèn)題。

    超疏水涂層是新材料世界的寵兒，在諸多領(lǐng)域都有著重要的應(yīng)用。比如汽車涂上超疏水涂層就可以防雨水、防污泥；家具有了超疏水涂層，就可以更防水和耐臟。近日，美國(guó)Colorado State University機(jī)械工程學(xué)院Arun K. Kota領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)明了一種可食用的超疏水涂層。

    “美味”的材料

    他們的目的當(dāng)然不是讓食品更加美味，而是為了解決更實(shí)際的問(wèn)題——液體食物的浪費(fèi)。由于液體食品具有一定的粘度，總是會(huì)有殘余部分粘附在容器壁上。據(jù)統(tǒng)計(jì)，因此造成的浪費(fèi)達(dá)到了液體食品總量的15%。為了解決這樣的問(wèn)題，在容器壁上使用超疏水涂層不失為一種可行的解決方案。

    典型超疏水涂層的制造需要使用含氟化合物，因?yàn)樗梢宰尣牧系谋砻婺芙档停欠衔锏臐撛诙拘允沟闷洳贿m合應(yīng)用于食品領(lǐng)域；另一方面，構(gòu)建特殊的微觀表面紋理結(jié)構(gòu)也可以賦予超疏水性質(zhì)，但傳統(tǒng)的方法成本較高。

    Arun K. Kota研究團(tuán)隊(duì)很聰明地想到，如果可以使用可食用的材料來(lái)制造超疏水涂層，或許就可以解決這個(gè)難題，經(jīng)過(guò)一番篩選，他們盯上了棕櫚樹(shù)蠟和蜂蠟。這兩種天然物質(zhì)均是FDA（美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局）批準(zhǔn)的可食用品，F(xiàn)DA對(duì)二者的評(píng)級(jí)為GRAS（generally recognized as safe）。而且，研究者用細(xì)胞實(shí)驗(yàn)充分證明了兩種物質(zhì)無(wú)毒無(wú)害。

    優(yōu)異性能

    除此之外，棕櫚樹(shù)蠟和蜂蠟具有合適的表面化學(xué)性質(zhì)；為了使得二者造出的材料疏水性更加明顯，研究者也引入了特殊的微觀表面紋理結(jié)構(gòu)。其具體方式為，先預(yù)制一定濃度的蠟類丙酮乳液，再將其按照特定的壓力與距離噴涂到包裝材料的表面，丙酮可于后續(xù)的過(guò)程中揮發(fā)除去。

    圖a-c：噴涂了0,0.2,0.55mg/cm2乳液的載玻片表面。圖d：噴涂密度對(duì)于前進(jìn)角和后退角的影響。圖e&f：分別噴涂了0.55 mg /cm2棕櫚蠟和1.1 mg /cm2蜂蠟的載玻片表面電鏡圖。

    那么，實(shí)驗(yàn)效果到底怎么樣呢？通過(guò)優(yōu)化制備工藝，研究者可以得到較高的接觸角。

    水滴滴落在這種超疏水表面上可以被輕松彈開(kāi)

    研究者在普通的聚苯乙烯塑料杯上噴涂上這種涂層之后，液體食品真的可以倒得很干凈。除了水，對(duì)于生活中常見(jiàn)的液態(tài)食品，如利普頓綠茶、橙汁、牛奶、咖啡等均有著不錯(cuò)的效果。

    左邊為普通塑料杯，右邊為本研究含超疏水涂層塑料杯，傾倒的液體為糖楓汁。

    吃貨們看到這個(gè)消息肯定喜出望外，畢竟喝酸奶不舔蓋的世紀(jì)難題有望解決了。

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責(zé)任編輯：王元

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