Sơn nano: Điểm lại các đột phá kỹ thuật năm 2026: siêu kỵ nước, tự làm sạch, chống đóng băng bằng quang nhiệt, từ phòng thí nghiệm đến cácứng dụng công nghiệp

"Điểm nghẽn độ bền" của sơn nano đang được lần lượt tháo gỡ

Bề mặt siêu kỵ nước nhờ đặc tính kỵ nước cực đoan, đã thể hiện tiềm năng ứng dụng lớn trong các lĩnh vực như tự làm sạch, chống đóng băng, chống ăn mòn, giảm lực cản. Nhưng từ lâu, các lớp phủ siêu kỵ nước truyền thống thường đối mặt với ba điểm nghẽn lớn — độ bền cơ học kém, quy trình chế tạo phức tạp, khó ứng dụng quy mô lớn, khiến chúng tồn tại lâu ở giai đoạn phòng thí nghiệm, khó thực sự bước vào cảnh quan công nghiệp.

Bước sang năm 2026, tình hình này đang thay đổi. Từ các trường đại học trong nước đến bằng sáng chế doanh nghiệp, nhiều đột phá công nghệ then chốt về sơn nano xuất hiện dày đặc, hướng trọng tâm nhắm thẳng vào "duy trì hiệu năng kỵ nước ưu tú đồng thời nâng cao cường độ cơ học, khả năng mở rộng và tính bền vững môi trường". Là nhà sản xuất theo dõi lâu năm về lớp phủ chức năng, Kexin New Materials đã tổng hợp một số tiến triển tiêu biểu nhất gần đây.

Đột phá một: Chống đóng băng quang nhiệt, để lớp phủ "tự phơi nắng tan băng"

Trong hàng không, truyền tải điện, điện gió và hệ thống giao thông, vấn đề đóng băng từ lâu là nỗi đau của vận hành an toàn. Việc tan băng cơ học và tan băng hóa học truyền thống tiêu tốn năng lượng cao, bảo trì phức tạp. Năm 2026, lớp phủ siêu kỵ nước quang nhiệt với bảo vệ phối hợp "chủ động gia nhiệt + bị động kháng băng" trở thành điểm nóng nghiên cứu.

Một nghiên cứu đăng trên tạp chí quốc tế, thông qua đưa các mảnh graphene đa lớp được sửa đổi bằng hạt nano bạc (Ag@MGs) vào bề mặt lớp phủ, đã đạt được đặc tính kép quang nhiệt và siêu kỵ nước: góc tiếp xúc nước khoảng 154,5°, dưới ánh sáng 200 mW/cm² lớp phủ có thể tăng nhiệt lên 80,5℃, độ trễ đóng băng đạt 102 giây, và sau 10 chu kỳ đông tan vẫn giữ góc tiếp xúc 152,1°. Nguyên lý nằm ở — hạt nano bạc tạo ra gia nhiệt cục bộ qua cộng hưởng plasmon bề mặt cục bộ (LSPR), còn độ dẫn nhiệt ưu tú của graphene thúc đẩy khuếch tán nhiệt nhanh chóng.

Đội ngũ trong nước cũng có tiến triển tương tự. Lớp phủ siêu kỵ nước hai lớp dựa trên graphene oxide, ở -18℃ có thể trì hoãn đóng băng 528 giây, thực hiện tan băng quang nhiệt hiệu quả trong 63 giây, và chịu được 9 chu kỳ chống đóng băng, góc tiếp xúc vẫn giữ trên 150°. Công nghệ loại này cung cấp phương án hoàn toàn mới cho bảo vệ drone, thiết bị thám hiểm cực địa, thiết bị giám sát độ cao lớn trong môi trường khắc nghiệt nhiệt độ thấp, độ ẩm cao, gió mạnh.

Đột phá hai: Hiệp đồng đất hiếm - graphene, lớp phủ tự làm sạch siêu hiệu quả

Giá trị cốt lõi của lớp phủ tự làm sạch, là để tường kính kiến trúc, tấm quangpin, cơ sở ngoài trời "không bảo trì" hoặc "ít bảo trì". Năm 2026, một bằng sáng chế mang tên "Lớp phủ tự làm sạch phức hợp và phương pháp chế tạo" (số công bố CN121975415A) được công khai, đại diện cho trình độ tiền tuyến của hướng này.

Lớp phủ này thông qua thiết kế ba mô-đun "hữu cơ - vô cơ - lai", sử dụng nhiều vật liệu nano đa chức năng như TiO₂ đồng pha tạp ba đất hiếm, graphene oxide-CeO₂-ZrO₂, nitrua bo nano, kết hợp hệ nhựa kép fluor-silic và polyurethane, qua quy trình hoạt hóa plasma, composite năng lượng cao, phun tĩnh điện và đóng rắn gradient, hình thành lớp phủ phức hợp vừa có cấu trúc thô vi nano, xúc tác toàn phổ, che chắn tia cực tím, dẫn nhiệt cao, bám dính mạnh. Hiệu năng thực đo rất nổi bật: góc tiếp xúc nước ≤3° (siêu thấm ướt tự làm sạch), độ truyền sáng ánh sáng nhìn thấy ≥94%, sau lão hóa tăng tốc QUVB 3000 giờ tỷ lệ duy trì hiệu năng >90%, vừa có tính tự làm sạch ưu tú, chống mài mòn, chống sương muối và ổn định ngoài trời dài hạn.

Đột phá ba: Nhiều quy trình công nghệ trưởng thành, chế tạo quy mô lớn trở nên khả thi

Khả năng công nghiệp hóa lớp phủ nano, then chốt nằm ở quy trình chế tạo có thể quy mô hóa, chi phí thấp hay không. Gần đây một bài tổng quan đánh giá có hệ thống ưu nhược điểm của các công nghệ chế tạo chủ đạo như sol-gel, nhúng phủ, phun phủ, điện hóa kết tủa, cung cấp chỉ dẫn rõ ràng cho lộ trình quy mô hóa. Nghiên cứu chỉ ra, vật liệu nền carbon (graphene, ống nano carbon), oxit kim loại (SiO₂, TiO₂) và khung hữu cơ kim loại (MOFs) và các chất độn nano, có thể tăng cường siêu kỵ nước qua xây dựng cấu trúc thô đa cấp và hạ thấp năng lượng bề mặt — điều này mở ra không gian "tùy chỉnh theo nhu cầu" cho các cảnh quan ứng dụng khác nhau.

Tóm tắt nhanh tiến triển công nghệ

Góc nhìn Kexin: Giá trị của sơn nano chức năng nằm ở "phù hợp cảnh quan"

Những đột phá công nghệ của lớp phủ nano này thật đáng phấn khởi, nhưng từ "hiệu năng trên bài báo" đến "dùng được trong công trình", ở giữa còn cách bốn chốt thực tế là độ bền, khả năng mở rộng, chi phí và tính bền vững môi trường. Cách làm thực sự chuyên nghiệp, không phải mù quáng đuổi theo một "cực trị tham số" nào, mà là căn cứ cảnh quan cụ thể — là nhu cầu tự làm sạch tường kính ngoài trời, nhu cầu chống đóng băng thiết bị công nghiệp, hay nhu cầu chống ăn mòn giảm lực cản của vật liệu nền kim loại — để phối hợp hệ thống sơn nano thích hợp.

Kexin New Materials trong lĩnh vực lớp phủ nano kiên trì tư duy "định phương án theo cảnh quan", xoay quanh các nhu cầu chức năng siêu kỵ nước chống bẩn, tự làm sạch, chống ăn mòn giảm lực cản, cung cấp cho khách hàng sản phẩm sơn nano và hướng dẫn thi công phù hợp khác vật liệu nền và điều kiện làm việc. Chúng tôi cũng không ngừng theo dõi tiến triển công nghiệp hóa vật liệu tiền tuyến như biến tính graphene, hiệp đồng đất hiếm, chuyển ưu thế hiệu năng trong phòng thí nghiệm thành giá trị thực tế khách hàng dùng được, dùng bền tại hiện trường.

Đọc thêm

• Nguyên lý công nghệ lớp phủ nano, quy trình chế tạo và ứng dụng đa lĩnh vực
• Thiết kế hệ thống sơn chống ăn mòn nặng, lựa chọn và ứng dụng công trình
• Sản phẩm lớp phủ gốm sứ nano Kexin

Sản phẩm liên quan

• Lớp phủ gốm sứ nano (Ht Ceramic)