解決方案
Kripa Varanasi 是麻省理工學院的機械工程教授,在奇異公司(GE)任職近五年後,於 2009 年重返學術界;他一直在尋找界面上的低效問題——機翼上的冰、蒸汽冷凝器、堵塞管線的甲烷水合物。2012 年,他與博士生 David Smith 創立 LiquiGlide,要將 Smith 論文中的滑溜表面發現商業化,但他們最初的應用構想並不理想——直到 Varanasi 的妻子在點心時間與一罐蜂蜜搏鬥時說:「你研究滑溜的東西。為什麼不做個滑溜的瓶子?」
物理原理是:一般的油塗層會隨著產品流過而被抹掉,就像煎餅鐵板上的油每煎一片就得重新補。Varanasi 與 Smith 領悟到,足夠細緻的微米或奈米級紋理可以運用毛細作用力——也就是把水沿著樹木通道往上拉的那種力——將潤滑液永久固定住。在對各種紋理與潤滑液進行實驗後,他們找到了油能留在原處、產品則在其上滑動的組合。
五年後,該公司已在兩輪創投中募得超過 2,400 萬美元,並與 70 多家公司簽約,要把各種版本的塗層——有些達到食品級——帶進番茄醬瓶與膠水瓶、化妝品罐、油漆桶和農藥混合槽。番茄醬毫不費力地從瓶中滑出的示範影片,在 YouTube 上觀看次數已超過 66 萬次。
達成了什麼
在表面刻出微米/奈米紋理,毛細作用力就會把潤滑油固定在原處——鍋裡的油永遠不會離開,所以什麼都沾不上。
為何奏效
超疏水表面能讓水滑落,但對黏稠、易沾的產品卻失效;浸潤潤滑液的紋理對任何流體都有效,因為產品是在油上滑動,而不是在固體上滑動。
毛細作用力把潤滑液固定在原處,因此它不像抹上去的塗層那樣會耗盡——把油留在鍋裡,就解決了煎餅鐵板的問題。
該實驗室曾系統性地編目各產業中浪費能源的界面,所以當消費性應用出現時,背後已有深厚的科學基礎和現成的專利途徑。
可應用的地方
當沾黏浪費產品與能源時,不要重新調配流體——而是為表面製作紋理:由毛細作用固定的潤滑液,能讓任何容器或管線永久保持滑溜。
後續發展
到 2017 年 4 月,LiquiGlide 已與 70 多家公司簽約,並完成了第二輪創投,總額朝 2,400 萬美元邁進。Varanasi 還創立了第二家公司,與大型產業夥伴合作減少碳排放。各種版本的塗層正準備在食品、黏著劑、化妝品和油漆等領域上市。
追溯依據
參考來源
- The Engineer Who Ended the Ketchup Bottle Battle MIT Technology Review · technologyreview.com ·