奇异的二元协同纳米界面材料

经过修饰的建筑材料的表面，具有自清洁和防雾、防冰霜的效果；纺织品经过技术处理，具有防水和防油的功能；石油工人的衣服不再油渍斑斑；军服具有水陆两用的功效。你能想象吗？这些传统材料的新功用，都归功于一种神奇的纳米材料———二元协同纳米界面材料。

对于物质世界的二元性，我们的祖先早就有了比较深入的认识。现代科学的发展也证实了物质世界从最小单元开始就是由各种协同互补的二元性粒子组成的。不仅物质的组成而且物质的性质也无时无刻不反映着二元协同的性质。“二元协同纳米界面材料”是以这一思想为基础，集基础研究和技术开发于一身，融科学前沿与高新技术为一体的新兴学科领域。研究者发现，两种性质相反的材料做到纳米时，在特定条件下具有协同的相互作用，在宏观上表现出奇异的性能。“二元协同纳米界面材料”就是指在材料加工上，摒弃传统的合成全新的材料，而对材料的表面进行某种特殊的加工，从而在材料的宏观界面建立一个二元协同纳米界面结构，使材料具有特殊的功用。

被誉为21世纪最具前景的纳米技术一经问世，便以极快的速度渗透到几乎各个研究领域，并极大地改变着人们的生活，而纳米层次上的表面和表面科学近年来也有了蓬勃的发展。我国“纳米材料和纳米结构”课题组首席科学家助理、中科院化学研究所江雷教授首次提出“二元协同纳米界面材料”这一新概念，将功能材料研究提到一个新高度。

“二元协同纳米界面材料”提出至今，已取得一些十分有意义的成果。研究者利用这一思想研制出一种超双亲性界面物质（即同时具有超亲水性和超亲油性的表面）材料，用这种材料修饰过的玻璃表面及建筑材料表面具有自清洁及防雾等效果。同样，这种原理也可用于纤维及衣物的表面修饰，可以设想洗涤衣物可以仅用清水冲洗，不再使用传统的洗涤剂；同样也可对人造血管和人造人体器官进行表面修饰，以防止血栓的形成。上述材料，对人类生活和净化环境是十分有意义的。

此外，研究者还研制出一种超双疏性界面物性（即同时具有超疏水性及超疏油性的表面）材料，运用这种材料修饰过的纺织品同时具有防水和防油的功能。而利用二元协同原理制造的光活性纳米界面材料则可实现在日照条件下不结冰。这不仅对太阳温室和暖房的节约能源有重要意义，而且对民用建筑和汽车玻璃均有实用价值。另外，这种二元协同原理能使光催化剂在紫外光的照射下对有机化合物、有毒气体进行高效分解，提高空气质量。目前，国家首批运用二元协同原理研制出的空气净化机已获成功。