[发明专利]农业表面接枝

说明书

本文描述从喷头中的液体溶液内含有的结构单元形成物质结构的方法。液体溶液包括溶剂和溶质，溶质包含多个结构单元，所述结构单元包括单体单元、低聚物单元或其组合。方法包括形成包含结构单元的液体溶液的微滴，和将微滴喷雾在基底上，由此与喷头中液体溶液内的结构单元相比实质上增加微滴内的结构单元的反应性。反应性的增加能够由含有过量特定离子的微滴所导致，离子过量由施加至微滴分配装置的导电壁的电压所导致。然后，物质结构由更高反应性的微滴内结构单元在基底上形成。

技术领域

本文描述的是用于在基底上沉积物质的方法和设备，尤其是用于收获后产品保藏当中。

背景技术

导致产生腐败的两种主要原因是经由通过产品表面的蒸发而损失水分，和经由与扩散进入产品的氧气反应而氧化。预防腐败的常规途径比如冷藏或特殊包装的实施成本高。冷藏需要昂贵的主要设备、必须加以主动管理、在运行时具有恒定的能量需求，并且能够导致产品的损害或品质损失。特殊包装需要昂贵的设备，必须加以主动管理，并且消耗包装材料。即使采用了冷藏和特殊包装，产品的处理和运输导致美学上令消费者不快的表面磨损或瘀伤并且还充当细菌和真菌的入口。

作为对腐败的天然防御，全部陆生植物的空气表面均被称为角质的薄的、高度交联的聚酯覆盖。在该角质层上沉积可食用包衣已经显示降低收获后水分损失和氧化、同时帮助抵抗表面磨损。然而，从具有最佳扩散屏障特性的非毒性溶剂难以产生这些包衣，原因是膜需要是可处理的(即它们必须是高度可溶的)。从而，大多数可食用包衣的常规应用需要两个步骤；膜的沉积步骤，随后的独立交联步骤。这种多个处理步骤使得可食用包衣的使用难以商品化并且增加产品的处理要求。

发明概要

本文描述用于在基底上沉积物质或向基底施用包衣的方法和设备。比如说，包衣能够是用于在沉积场所生长的产品的可食用包衣，其使用仅单个处理步骤，引起降低的产品水分损失和氧化、同时为表面增加机械完整性。虽然通过其它方法沉积的包衣一般未结合至包覆表面，本文描述的方法和设备能够获得共价键合至表面的至少一部分的包衣。这可以引起改善的包衣特性，比如更高的耐久性和对包衣渗透性和厚度更严格控制。另外，结合至预先沉积物质的这种包衣的逐层沉积可以用来构造更复杂的三维结构(也即用作三维打印的墨水)。此外，本文描述的方法使得可以在临将溶液与基底接触之前升高或降低溶液内的离子浓度，其用于各种应用比如抗微生物洗涤剂。

在第一方面，描述了从喷头中的液体溶液内含有的结构单元形成物质结构的方法。液体溶液包括溶剂和溶质，所述溶质包含多个结构单元，所述结构单元包括单体单元、低聚物单元或其组合。方法包括形成包括结构单元的液体溶液的微滴，和将微滴喷雾在基底上，由此与喷头中液体溶液内的结构单元相比实质上增加微滴内的结构单元的反应性。然后，在基底上由微滴内的结构单元形成物质结构。

在第二方面，描述了由喷头中的液体溶液内含有的结构单元在基底表面上形成包衣的方法。喷头包括具有导电壁的分配装置，和液体溶液包括溶剂和溶质，所述溶质包含多个结构单元。溶质中的结构单元包括单体单元、低聚物单元或其组合。方法包括在分配装置的壁与喷头的环状电极或地之间施加电压，由此导致与分配装置相邻的液体溶液表面变得带电。方法也包括在带电表面从液体溶液形成微滴，导致微滴具有电荷，和将微滴导至基底表面，其中微滴包括溶质的多个结构单元。方法还包括在基底表面上从微滴中的多个结构单元形成包衣。

在第三方面，描述了在基底表面催化结构单元共价键合的方法。结构单元包含单体单元、低聚物单元或其组合。方法包括提供喷头，其包括具有导电壁的分配装置，所述喷头含有包括溶剂的液体溶液。方法还包括在分配装置的壁与地或喷头的环状电极之间施加电压，其中所施加的电压导致与分配装置相邻的液体溶液表面具有净电荷。方法也包括在分配装置附近的带电表面从液体溶液形成微滴，导致微滴具有净电荷，和将微滴喷雾在基底表面上。方法还包括允许微滴中的溶剂至少部分蒸发，其中微滴的净电荷导致微滴内所含的液体溶液的离子浓度随溶剂蒸发而变化。