Двое исследователей из UCLA, подразделения калифорнийского университета UC Irvine, Тингуай Лиу и Чанжин Ким, разработали покрытие для любых поверхностей, которое делает их супергидрофобными – то есть, способно отталкивать любые, даже самые смачивающие жидкости. Нанотехнологический процесс меняет физические характеристики поверхности. Поскольку это не химический процесс, его можно использовать как в промышленных целях, например для замедления процессов коррозии, так и для изготовления бытовых предметов, той же кухонной посуды.
В интервью изданию Phys.org профессор в области механики и авиационной инженерии Чанжин Ким рассказал: “В природе некоторые листья под микроскопом выглядят «волосатыми», тем самым снижается площадь контакта листа с каплями воды. Снижение площади контакта означает, что капля держится за счёт поверхностного натяжения. Искусственно созданные супергидрофобные поверхности разработаны на том же принципе, и по сути имеют микроскопические неровности на поверхности гидрофобного материала”.
Многие материалы, используемые сейчас в промышленности и в быту, обладают водоотталкивающими свойствами. Однако жидкости с меньшим поверхностным натяжением, например масло, всё-таки смачивают их, так как такое небольшое поверхностное натяжение позволяет им растекаться по поверхности материалов. Поверхность, разработанная исследователями, напоминает лес из гвоздей, расположенных на расстояниях примерно 100 мкм друг от друга, со шляпками диаметром менее 20 мкм. Шляпки не простые, они также имеют свою форму – по периметру шляпки находится «юбка» высотой примерно в половину микрометра, которая свешивается со шляпки вниз. Угол между юбкой и шляпкой составляет 85 градусов. Будучи подвешенной на этих «гвоздях», капля жидкости на 95% окружена воздухом, в связи с чем легко удерживается собственным поверхностным натяжением.
Таким образом, поверхности удаётся отталкивать не только воду и масло, но и любую, даже самую смачивающую жидкость, включая перфторгексан – жидкость с самым малым из известных на сегодняшний день поверхностным натяжением. Покрытие было протестировано на стекле, металле и полимере – и во всех случаях оно оказалось работоспособным. Исследователи полагают, что возможно будет использовать такое покрытие и на открытом воздухе, например на поверхностях автомобилей и зданий. Покрытие не деградирует со временем из-за перемены температур и воздействия ультрафиолета. Кроме того, оно выдерживает температуры до 1000 градусов, и не подвергается воздействию биологических материалов, что позволяет использовать его ещё и в медицине.
Автор: SLY_G
