Koleksi terobosan teknologi cat nano pada 2026: superhidrofobik, pembersihan sendiri, pencegahan ais fototermal, daripada makmal ke aplikasi industri

Bottleneck "Ketahanan" Cat Nano Sedang Dipeecahkan Satu Demi Satu

Permukaan superhidrofobik menunjukkan potensi aplikasi yang besar dalam bidang seperti pembersihan sendiri, pencegahan ais, anti-kakisan, dan pengurangan rintangan air kerana sifat penolakan air yang ekstrem. Namun sejak sekian lama, cat superhidrofobik tradisional secara umumnya menghadapi tiga bottleneck utama — ketahanan mekanikal yang lemah, proses pembuatan yang kompleks, dan sukar untuk diaplikasikan secara besar-besaran, yang menyebabkan ia kekal di peringkat makmal dan sukar benar-benar memasuki senario industri.

Memasuki tahun 2026, keadaan ini sedang berubah. Daripada universiti dalam negara ke paten syarikat, beberapa teknologi utama cat nano telah muncul secara intensif, dengan arah teras menuju "mengekalkan prestasi penolakan air yang cemerlang sambil meningkatkan kekuatan mekanikal, kebolehskalaan, dan kelestarian alam sekitar". Sebagai pengeluar yang lama memberi perhatian kepada cat berfungsi, Kexin New Materials telah menyusun beberapa kemajuan paling mewakili baru-baru ini.

Breakthrough 1: Pencegahan Ais Fototermal, Membiarkan Cat "Mencairkan Ais dengan Berjemur Sendiri"

Dalam penerbangan, penghantaran elektrik, kuasa angin, dan sistem pengangkutan, masalah pembentukan ais telah lama menjadi masalah keselamatan operasi. Pencairan ais mekanikal tradisional dan pencairan ais kimia memerlukan tenaga tinggi dan penyelenggaraan yang kompleks. Pada tahun 2026, cat superhidrofobik fototermal dengan perlindungan sinergi "pemanasan aktif + rintangan ais pasif" menjadi topik penyelidikan hangat.

Satu kajian yang diterbitkan dalam jurnal antarabangsa, dengan membenamkan keping graphene berbilang lapisan yang diubah suai dengan zarah nano perak (Ag@MGs) ke dalam permukaan cat, mencapai ciri dwi fototermal dan superhidrofobik: sudut sentuhan air kira-kira 154.5°, di bawah pencahayaan 200 mW/cm² cat boleh memanas sehingga 80.5℃, kelewatan pembekuan mencapai 102 saat, dan selepas 10 kitaran beku-cair masih mengekalkan sudut sentuhan 152.1°. Prinsipnya ialah — zarah nano perak menghasilkan pemanasan tempatan melalui resonans plasmon permukaan setempat (LSPR), manakala kekonduksian haba graphene yang cemerlang mempromosikan penyebaran haba yang cepat.

Pasukan dalam negara juga mempunyai kemajuan serupa. Cat superhidrofobik dwilapis berasaskan graphene oksida, pada -18℃ mampu melengahkan pembekuan selama 528 saat, mencapai pencairan ais fototermal cekap dalam 63 saat, dan boleh menahan 9 kitaran pencegahan-pencairan ais, dengan sudut sentuhan kekal melebihi 150°. Teknologi ini menyediakan penyelesaian baharu untuk perlindungan dron, peralatan ekspedisi kutub, peralatan pemantauan ketinggian tinggi di persekitaran keras seperti suhu rendah, kelembapan tinggi, dan angin kencang.

Breakthrough 2: Sinergi Nadir Bumi-Graphene, Cat Pembersihan Sendiri Ultra Jangka Panjang

Nilai teras cat pembersihan sendiri ialah membiarkan dinding bangunan, panel fotovolta, dan kemudahan luar "tanpa penyelenggaraan" atau "kurang penyelenggaraan". Pada tahun 2026, satu paten bernama "Cat Komposit Pembersihan Sendiri dan Kaedah Penyediaannya" (Nombor penerbitan CN121975415A) diterbitkan, mewakili tahap terkini dalam arah ini.

Cat ini melalui reka bentuk tiga modul "organik-anorganik-hibrid", menggunakan TiO₂ kodopan tiga nadir bumi, graphene oksida-CeO₂-ZrO₂, boron nitrida nano dan bahan nano pelbagai fungsi lain, digabungkan dengan sistem resin ganda fluorosilika-poliuretana, melalui pengaktifan plasma, pengkompaunan tenaga tinggi, semburan elektrostatik, dan proses pengerasan kecerunan, membentuk cat komposit yang menggabungkan struktur kasar mikro-nano, pemangkin spektrum penuh, perisai ultraungu, kekonduksian haba tinggi, dan lekatan kuat. Prestasi ujian sebenarnya menyerlah: sudut sentuhan air ≤3° (pembersihan sendiri superhidrofilik), kadar penglihatan cahaya tampak ≥94%, selepas penuaan pecutan QUVB 3000 jam kadar pengekalan prestasi >90%, menggabungkan pembersihan sendiri, rintangan haus, rintangan kabus garam, dan kestabilan luar jangka panjang yang cemerlang.

Breakthrough 3: Pelbagai Laluan Proses Matang, Penyediaan Skala Besar Menjadi Mungkin

Sama ada cat nano boleh diindustrikan, kuncinya terletak pada sama ada proses penyediaan boleh diskalakan dan kos rendah. Baru-baru ini satu ulasan menilai secara sistematik kebaikan dan keburukan teknologi penyediaan utama seperti sol-gel, celup rendam, semburan, pemendapan elektrokimia, memberikan panduan jelas untuk laluan skala besar. Kajian menunjukkan bahawa pengisi nano seperti bahan berasaskan karbon (graphene, tiub nano karbon), oksida logam (SiO₂, TiO₂), dan rangka organik logam (MOFs), boleh meningkatkan superhidrofobik dengan membina struktur kasar berbilang peringkat dan mengurangkan tenaga permukaan — ini membuka ruang untuk "penyesuaian mengikut permintaan" bagi senario aplikasi berbeza.

Gambaran Pantas Kemajuan Teknikal

Pandangan Kexin: Nilai Cat Nano Berfungsi Terletak pada "Padanan Senario"

Kemajuan teknikal cat nano ini menggembirakan, tetapi dari "prestasi kertas" ke "boleh guna kejuruteraan", masih terdapat empat halangan realiti iaitu ketahanan, kebolehskalaan, kos, dan kelestarian alam sekitar. Amalan profesional yang sebenar bukan mengejar secara buta "nilai ekstrem parameter" tertentu, tetapi berdasarkan senario khusus — sama ada keperluan pembersihan sendiri dinding luar, keperluan pencegahan ais peralatan industri, atau keperluan anti-kakisan dan pengurangan rintangan substrat logam — untuk memadankan sistem cat nano yang sesuai.

Kexin New Materials dalam bidang cat nano mengekalkan idea "menentukan penyelesaian berdasarkan senario", mengelilingi keperluan fungsi seperti pencegahan pencemaran superhidrofobik, pembersihan sendiri, anti-kakisan dan pengurangan rintangan, menyediakan produk cat nano dan panduan pembinaan yang sesuai untuk substrat dan keadaan kerja berbeza kepada pelanggan. Kami juga secara berterusan menjejaki kemajuan pengkomersialan bahan frontier seperti pengubahsuaian graphene dan sinergi nadir bumi, mengubah kelebihan prestasi di makmal menjadi nilai sebenar yang boleh digunakan dan tahan lama di tapak pelanggan.

Bacaan Lanjutan

• Prinsip teknologi cat nano, proses penyediaan dan aplikasi pelbagai bidang
• Reka bentuk sistem cat anti-kakisan berat, pemilihan dan aplikasi kejuruteraan
• Produk cat seramik nano Kexin

Produk Berkaitan

• Cat seramik nano (Ht Ceramic)