上海2019年11月4日 /美通社/ -- 所有人都希望新涂裝的外墻能歷久如新,但是,如果建筑物正好處于水域、農(nóng)田、樹林和灌木附近,或位于洼地,墻面就會很快出現(xiàn)黑色的霉菌或綠色的苔藻。即便在城市,多雨、多霧或露水頻繁的季節(jié),墻面長時間的潮濕同樣會為微生物的滋生提供條件,不僅極大地影響了建筑外部的美觀性,也會導(dǎo)致室內(nèi)墻壁滲水發(fā)霉,影響家人健康。
雖然大自然對于建筑的影響程度較大,但也同時為人類社會帶來了靈感來源。在漫長的自然進(jìn)化過程中,很多生物得到了最大程度的優(yōu)化,而人類社會則將這上百萬年來的進(jìn)化成果加以利用,通過奇妙的仿生技術(shù)反哺自然、保護(hù)資源。
以大自然為榜樣,德國sto通過研究、模仿大自然生物的結(jié)構(gòu)功能,研發(fā)出了能夠?qū)箰毫犹鞖狻⒊睗癍h(huán)境、微生物的外墻涂料 -- StoColor Dryonic 鞘翅甲仿生外墻涂料。這種能使外墻面快速干燥的涂料是sto 最新的仿生技術(shù)成果,榜樣來自于一只納米比亞古老沙漠中的鞘翅目甲蟲。
特別的鞘翅甲殼
納米比亞沙漠甲蟲很小,黑色,不顯眼,但它長長的后肢不僅可以盡量遠(yuǎn)離灼熱的沙漠,還能靠它獲取水分。每當(dāng)清晨,從海洋飄來的霧氣會越過沙丘,它爬上沙丘頂端,低下頭,伸長后肢,完成一次“沙漠倒立”,這樣霧氣就能在它的后背凝結(jié)成水珠,并流向頭部飲用。這種運作奇妙的“倒立飲水本領(lǐng)”給sto的技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊帶來了啟發(fā)。
它鞘翅甲殼不同于其他甲蟲這樣光滑,它布滿了無數(shù)微觀的“小丘”和“凹谷”,這種獨一無二的表面結(jié)構(gòu)能很快使霧氣液化。其原理簡單而巧妙:親水性的小丘將霧凝結(jié)成水,并匯入之間疏水的凹谷中,這樣一只甲蟲的背甲能聚集、運送和飲用到相當(dāng)于其體重40%的水量。這種高效率的“排水技術(shù)”被sto應(yīng)用于鞘翅甲仿生外墻涂料中。
鞘翅甲仿生外墻涂料表面的微結(jié)構(gòu),是通過應(yīng)用一種獨特的粘結(jié)劑 -- 填料組合材料構(gòu)成,其性能穩(wěn)定、牢固、持久,能確保在最短時間內(nèi)排除雨水或露水,使墻面快速干燥,如同沙漠甲蟲在表演“排水特技”,微生物在干燥的基底毫無機(jī)會滋生。這種創(chuàng)新的配方使得其成為首個利用沙漠甲蟲飲水原理開發(fā)的外墻涂料。
其特點是:在下雨、起霧和凝露天氣時,能高效排水,之后又能快速晾干,從而既能保持墻面整潔美觀,又能保護(hù)建筑物免受霉菌、藻類等微生物的侵害。
以大自然為榜樣,具有Dryonic技術(shù)的外墻涂料有什么優(yōu)點?
StoColor Dryonic 具有獨特的微紋理表面,就像甲殼蟲的外殼一樣。雨水和凝結(jié)物不能聚集在這個表面上,防止外墻吸收水分。這使得其涂層表面能夠在創(chuàng)紀(jì)錄的時間內(nèi)恢復(fù)干燥,從而使藻類和真菌喪失生長所需的營養(yǎng)。StoColor Dryonic 的仿生效應(yīng)同樣可應(yīng)用于濃烈的深色色彩,讓外墻表面長久地保持干燥清潔,即便不借助殺菌劑也能具備防霉抗菌能力。
不管是砂漿、混凝土、陶磚、金屬板、塑料或其他建筑基材,StoColor Dryonic 鞘翅甲仿生外墻涂料都適用于這些常見基材,其色彩豐富,顏色穩(wěn)定,附著力強(qiáng),各項性能優(yōu)異,且具有天然防霉抗藻性和抗酸雨性。StoColor Dryonic 鞘翅甲仿生外墻涂料的施工可采用輥涂、刷涂或噴涂,既適用于普通新老建筑涂裝,也可作為外墻外保溫飾面涂料使用。
StoColor Dryonic 對比測試:絕對令人印象深刻
2015年,德國著名的弗勞恩霍夫結(jié)構(gòu)耐久性和系統(tǒng)可靠性研究所LBF針對五種不同的外墻涂料進(jìn)行了測試,觀察空氣中的水汽受冷凝結(jié)于這些外墻涂料表面時的狀態(tài)。這五種涂料分別是:
1) 兼具憎水性和親水性的StoColor Dryonic仿生外墻涂料
2) 親水但不吸水的純丙烯酸涂料
3) 憎水性的硅樹脂涂料
4) 超強(qiáng)憎水性的硅樹脂涂料
5) 親水且吸水的硅酸鹽涂料
首先,研究人員將已制備好的涂料測試板放入實驗設(shè)備,從常規(guī)的3攝氏度冷卻至露點以下。僅僅1小時后,肉眼可見表面形成冷凝水珠。僅親水的硅酸鹽涂料在約3小時后才能觀察到表面形成冷凝。研究人員認(rèn)為這是因為吸水的硅酸鹽涂層吸收了冷凝水。通過樣本稱重,證實了上述假設(shè)。
問題的關(guān)鍵在于多快可以將冷凝水從垂直表面排干。吸水性的硅酸鹽涂料在長達(dá)5小時的測試時間內(nèi)沒有顯示出任何水分流走的跡象,而StoColor Dryonic 2小時后排干了冷凝水,用時最短,剩余的三種涂料分別用時3到4小時排干水分。結(jié)果顯示StoColor Dryonic排走的水分最多。與此同時,涂有這種涂料的表面完全干燥用時也最短,且對比其他涂料優(yōu)勢顯著。相反,稱重顯示,吸水性的硅酸鹽涂料在5小時實驗時間后吸收水分最多,表面恢復(fù)干燥同樣也需要很長時間。
當(dāng)時的實驗結(jié)果清晰表明,不含殺菌劑的StoColor Dryonic外墻涂料幾乎不吸收任何水分,與其它測試涂料比較,涂有StoColor Dryonic的外墻表面殘留冷凝水最少、保護(hù)膜中吸收水分最低,以及干燥用時最短。
有鑒于此,2016年弗勞恩霍夫協(xié)會首次將 "Die Obedflachentechnik-Preis" 表面處理技術(shù)年度大獎頒給了建筑涂料,StoColor Dryonic憑借出色的技術(shù)創(chuàng)新,力壓群雄,拔得頭籌,最終站上了最高領(lǐng)獎臺。
領(lǐng)先的仿生學(xué)科技,實現(xiàn)理性筑造
在多年的發(fā)展歷程中,sto一直在仿生學(xué)領(lǐng)域進(jìn)行著深入的研究。以大自然為榜樣,sto研發(fā)出了多款高能效、低原材料消耗的產(chǎn)品,將經(jīng)濟(jì)與生態(tài)相結(jié)合。以更出色的色彩強(qiáng)度、更強(qiáng)勁的紫外線防護(hù)、更長久地保持建筑物使用壽命踐行“理性筑造”的公司理念。
如今,sto已擁有超過28個生產(chǎn)廠,60多個子公司,134個歐洲銷售中心,42個美洲分銷店,以及數(shù)以千計的經(jīng)銷合作伙伴。廣泛的國際經(jīng)驗使得sto深諳產(chǎn)品在全球氣候環(huán)境的適應(yīng)性,更好地創(chuàng)造可持續(xù)發(fā)展、以人為本的居住空間,成為全球性的建筑技術(shù)驅(qū)動者。