8月26日消息,据C&EN报道,一项新研究发现驱动雨滴"腐蚀力"的另有其因:电力——带电雨滴能够降解经特氟龙(Teflon)处理的表面。该研究发表于Nature(DOI: 10.1038/s41586-026-10941-6)。

这项工作源自一个长期悬而未决的日常之谜:埃菲尔铁塔全部330米塔身每约7年就要人工重漆一次,以保护这座法国工业象征的钢铁免受腐蚀,整个过程可耗时一年以上。涂层为何需要如此频繁更换?直观答案是雨水侵蚀,但雨滴究竟如何持续破坏防护漆一直不甚清楚。有科学家推测雨水的物理磨蚀作用或因空气污染物而呈酸性,而新研究给出了第三种机制:电。

马克斯·普朗克聚合物研究所的研究团队多年来研究雨、露、海浪和融雪水滴如何带电。他们指出该过程类似摩擦起电(tribocharging)——就像气球摩擦头发产生静电。研究参与者、马普所博士生倪中原(Zhongyuan Ni)解释:"水滴在植物叶片、昆虫翅膀、建筑墙面、窗玻璃和塑料等不同表面上移动时会自发带电,这一过程称为接触或滑动起电,与固体间的摩擦起电类似。""水滴带电并非新现象,但过去200年里人们没有重视它。"

对化工与材料行业而言,这一机理发现具有实际意义:如果带电雨滴是涂层降解的隐性推手,那么涂料配方商需要在耐候性设计中考虑静电因素——例如抗电荷积聚的涂层组分或表面结构设计;对于户外建筑涂料、汽车清漆以及输电设施、户外电子设备防护涂层,接触起电诱导的降解可能是一个被低估的老化路径。该团队自2023年起持续发表相关研究,正系统绘制水滴起电的物理图景。 (来源:C&EN)