只用家中常见的水和油，在短短一分钟内就能制造出高性能的薄膜材料。韩国蔚山科学技术国立研究院（UNIST）能源与化学工程学院姜熙古教授研究团队近日宣布，他们开发出一种突破性技术，可利用简单的水油体系在仅仅一分钟内完成复杂薄膜的制造过程。这一研究成果1月24日发表在国际知名期刊《ACS Nano》上。
传统薄膜制造通常需要复杂的工艺流程、昂贵的设备和严格的环境控制。而这项新技术巧妙地利用了"Pickering乳液"原理——一种常用于化妆品制造的技术，将整个过程简化为几个基本步骤。
研究人员首先将纳米材料前体附着在分散于水中的油滴表面，随后添加过氧化氢。这一添加引发了化学反应，产生气泡将前体材料提升到水面，在短短一分钟内自动组装成薄膜。
这项技术不仅制造速度快，还实现了对薄膜特性的精确控制：厚度可从350纳米起精确调节，制造面积可达100平方厘米，并且适用各种原材料。
生产出的薄膜具有多孔结构和高表面积，同时保持卓越的机械强度和柔韧性。更令人印象深刻的是，这些薄膜拥有致密的结合结构，可通过简单的提升法完整转移到各种基底上，解决了传统薄膜转移中易损坏的难题。
研究团队已成功演示了将薄膜转移到各种形状和材料的基底上，包括微米级复杂图案，实现了精确涂覆。
这项技术的应用潜力令人瞩目：
1、柔性电子设备：研究团队成功制造了柔性电极，即使在反复弯曲的情况下也能保持稳定导电性。这为可穿戴设备、柔性显示屏和电子皮肤等新一代电子产品提供了可能。
2、高效催化剂：多孔结构和高表面积使这些薄膜成为理想的催化剂载体，可应用于燃料电池、化学合成和污染物降解等领域。
3、能源存储设备：薄膜的高表面积和优异机械性能使其有望用于超级电容器和电池电极材料，提高能源存储效率。
4、生物医学应用：由于工艺温和，这一技术有望用于生物医学领域，如药物递送系统和生物传感器的开发。
5、环保涂层：简单的转移过程使这些薄膜有望应用于各种表面的功能性涂层，提供防腐、抗菌或自清洁等特性。
姜熙古教授表示：这项技术不仅成本效益高，还允许多种纳米颗粒组合，且不受基底限制。它代表了一种制造范式的转变，将为多个行业带来新的可能性。
如果这项技术实现商业化和产业化，我们可能很快就能看到，更多基于这种简单高效薄膜制造方法的创新应用会出现在我们的日常生活中。
参考文献：
Jieun Heo, Seunghwan Seo, Juyoung Lee & Kang Hee Ku. Scalable Fabrication of Freestanding Jammed Nanoparticle Films via Pickering Emulsion-Mediated Interfacial Assembly. ACS Nano. 2025. DOI: 10.1021/acsnano.4c13566
