Sa bhliain 2025, tá an tionscal sciath ag luasghéarú i dtreo na spriocanna déacha maidir le “claochlú glas” agus “uasghrádú feidhmíochta.” I réimsí sciath ard-deireadh amhail iompar feithicleach agus iarnróid, tá sciatháin uisce-iompartha tar éis teacht chun cinn ó “roghanna malartacha” go “roghanna príomhshrutha” a bhuíochas dá n-astaíochtaí ísle VOC, sábháilteacht agus neamh-tocsaineacht. Mar sin féin, chun freastal ar éilimh cásanna crua feidhmchláir (m.sh., taise ard agus creimeadh láidir) agus riachtanais níos airde úsáideoirí maidir le marthanacht agus feidhmiúlacht sciath, leanann dul chun cinn teicneolaíochta i sciatháin polaiúireatán uisce-iompartha (WPU) ar aghaidh go gasta. Sa bhliain 2025, tá nuálaíochtaí tionscail in uasmhéadú foirmle, modhnú ceimiceach agus dearadh feidhmiúil tar éis beocht nua a instealladh san earnáil seo.
Doimhniú an Chórais Bhunúsaigh: Ó “Thiontú Cóimheasa” go “Cothromaíocht Feidhmíochta”
Mar an “ceannaire feidhmíochta” i measc na sciath uisce-iompartha reatha, tá dúshlán lárnach roimh pholúireatán uisce-iompartha dhá chomhpháirt (WB 2K-PUR): cothromaíocht a bhaint amach idir cóimheas agus feidhmíocht córas polail. I mbliana, rinne foirne taighde iniúchadh domhain ar éifeachtaí sineirgisteacha polailéitear polail (PTMEG) agus polail poileistear (P1012).
Go traidisiúnta, feabhsaíonn polailól poileistear neart agus dlús meicniúil an sciath mar gheall ar naisc hidrigine idirmhóilíneacha dlútha, ach laghdaíonn cur leis iomarcach friotaíocht uisce mar gheall ar hidreafilileachtacht láidir na ngrúpaí eistir. Dheimhnigh turgnaimh nuair a bhíonn 40% (g/g) den chóras polailóile comhdhéanta de P1012, go mbaintear “cothromaíocht órga” amach: méadaíonn naisc hidrigine an dlús trasnaisc fhisiciúil gan hidreafilileachtacht iomarcach, rud a uasmhéadaíonn feidhmíocht chuimsitheach an sciath - lena n-áirítear friotaíocht spraeála salainn, friotaíocht uisce, agus neart teanntachta. Soláthraíonn an chonclúid seo treoir shoiléir maidir le dearadh foirmle bhunúsach WB 2K-PUR, go háirithe i gcásanna cosúil le chassis feithicleach agus páirteanna miotail feithiclí iarnróid a éilíonn feidhmíocht mheicniúil agus friotaíocht creimeadh araon.
“Docht agus Solúbthacht a Chomhcheangal”: Nochtann Modhnú Ceimiceach Teorainneacha Feidhmiúla Nua
Cé gur “coigeartú mín” atá i gceist le huasmhéadú cóimheasa bunúsach, is ionann modhnú ceimiceach agus “léim cháilíochtúil” i gcás polaúireatán uisce-iompartha. Sheas dhá chonair mhodhnúcháin amach i mbliana:
Cosán 1: Feabhsú Sinergisteach le Díorthaigh Pholaisilocsain agus Teirpéine
Tugann an meascán de pholaisilocsain (PMMS) íseal-fhuinnimh dhromchla agus díorthaigh teirpéine hidreafóbach airíonna déacha do WPU - “sárhidreafóibeacht + ard-righneas.” D’ullmhaigh taighdeoirí polaisilocsain críochnaithe le hiodrocsail (PMMS) ag baint úsáide as 3-mearcaptapróipilmeitildéimeatocsaisilán agus ochtameitilciclotetrasilocsain, agus ansin ghrafaigh siad aicriléat isobornile (díorthach de chamféin díorthaithe ó bhithmhais) ar shlabhraí taobh PMMS trí imoibriú cliceáil thiol-éine tionscnaithe ag UV chun polaisilocsain bunaithe ar theirpéin (PMMS-I) a fhoirmiú.
Léirigh an WPU modhnaithe feabhsuithe suntasacha: léim uillinn teagmhála statach uisce ó 70.7° go 101.2° (ag druidim le sárhidreafóibeacht cosúil le duilleog lóis), thit ionsú uisce ó 16.0% go 6.9%, agus mhéadaigh neart teanntachta ó 4.70MPa go 8.82MPa mar gheall ar struchtúr righin an fháinne teirpéine. Léirigh anailís theirmighribhiméadrach cobhsaíocht theirmeach fheabhsaithe freisin. Cuireann an teicneolaíocht seo réiteach comhtháite “frith-shalaithe + frithsheasmhach in aghaidh na haimsire” ar fáil do chodanna seachtracha iompair iarnróid amhail painéil dín agus sciortaí taobh.
Cosán 2: Cumasaíonn Trasnascadh Polaimíne Teicneolaíocht “Féinleighis”
Tá féinleigheas tagtha chun cinn mar theicneolaíocht choitianta i mbratuithe, agus i dtaighde na bliana seo, chomhcheanglaíodh í le feidhmíocht mheicniúil WPU chun dhá dhul chun cinn a bhaint amach i “ardfheidhmíocht + cumas féinleighis.” Léirigh WPU trasnasctha ullmhaithe le polabúitiléin glycol (PTMG), isophorone diisocyanate (IPDI), agus polaimín (PEI) mar thrasnascaire airíonna meicniúla suntasacha: neart teanntachta de 17.12MPa agus fadú ag briseadh de 512.25% (gar do sholúbthacht rubair).
Rud ríthábhachtach ná go mbaintear féinleigheas iomlán amach i 24 uair an chloig ag 30°C—ag téarnamh go neart teanntachta 3.26MPa agus fadú 450.94% tar éis deisiúcháin. Fágann sé seo go bhfuil sé an-oiriúnach do chodanna atá seans maith go scríobfar iad cosúil le tuairteoirí gluaisteán agus taobh istigh d’iompar iarnróid, rud a laghdaíonn costais chothabhála go suntasach.
“Rialú Chliste Nanoscaile”: “Réabhlóid Dhromchla” le haghaidh Bratuithe Frith-Shalaithe
Is príomhéilimh iad frith-ghraifítí agus éascaíocht glantacháin le haghaidh sciath ardchaighdeáin. I mbliana, tharraing sciath atá frithsheasmhach in aghaidh salachar (NP-GLIDE) atá bunaithe ar “nana-linnte PDMS cosúil le leacht” aird. Is é a phrionsabal lárnach ná slabhraí taobh polaidéiméitilsilocsáin (PDMS) a ghrafadh ar dhroim polaiol intuaslagtha in uisce tríd an gcomhpholaiméir grafta polaiol-g-PDMS, ag cruthú “nana-linnte” atá níos lú ná 30nm ar trastomhas.
Tugann saibhriú PDMS sna nana-linnte seo dromchla “cosúil le leachta” don sciath—sleamhnaíonn gach leacht tástála a bhfuil teannas dromchla os cionn 23mN/m (m.sh., caife, stains ola) amach gan marcanna a fhágáil. In ainneoin cruas 3H (gar do ghnáthghloine), coinníonn an sciath feidhmíocht frith-shalaithe den scoth.
Ina theannta sin, moladh straitéis frith-ghraifítí “bacainn fhisiciúil + glanadh éadrom”: trímhéir IPDI a thabhairt isteach i bpoiliseacianáit bunaithe ar HDT chun dlús an scannáin a fheabhsú agus treá graifítí a chosc, agus imirce na gcodanna silicone/fluairín a rialú chun fuinneamh dromchla íseal fadtéarmach a chinntiú. In éineacht le DMA (Anailís Mheicniúil Dinimiciúil) le haghaidh rialú beacht ar dhlús trasnaisc agus XPS (Speictreascópacht Fótóileictreon X-gha) le haghaidh tréithriú imirce comhéadain, tá an teicneolaíocht seo réidh le haghaidh tionsclaíochta agus meastar go mbeidh sí ina tagarmharc nua le haghaidh frith-shalaithe i bpéint feithicleach agus i gcásálacha táirgí 3C.
Conclúid
Sa bhliain 2025, beidh teicneolaíocht sciath WPU ag bogadh ó “fheabhsú feidhmíochta aonair” go “comhtháthú ilfheidhmeach.” Cibé acu trí uasmhéadú foirmle bunúsach, trí fhorbairtí i modhnú ceimiceach, nó trí nuálaíochtaí dearaidh feidhmiúla, díríonn an loighic lárnach ar “chairdiúlacht chomhshaoil” agus “ardfheidhmíocht” a chomhcheangal. I gcás tionscail cosúil le hiompar feithicleach agus iarnróid, ní hamháin go leathnaíonn na dul chun cinn teicneolaíochta seo saolré an sciath agus go laghdaíonn siad costais chothabhála ach spreagann siad uasghráduithe déacha i “déantúsaíocht ghlas” agus “taithí úsáideora ardleibhéil.”
Am an phoist: 14 Samhain 2025