Super-waterafstotend materiaal is nou duursame genoeg vir die werklike wêreld

Die navorsing, wat is die dekking kenmerk van hierdie week se uitgawe van Nature, het superhydrophobic oppervlaktes wat uit gemaak kan word van metaal, glas, of keramiek ontwerp. Die superhydrophobic eienskappe van die oppervlak kom uit nano-grootte strukture versprei oor dit. Die geheim is om patroon die oppervlak van die materiaal met 'n heuningkoek-agtige struktuur van klein omgekeerde piramides. Die brose-waterafstotend chemiese is dan bedek op die binnekant van die heuningkoek. Dit verhoed dat enige vloeistof uit te steek na die oppervlak, en die brose chemiese laag is beskerm teen skade deur mure die piramide se.

"Die wapens kan gemaak word uit byna enige materiaal, dit is die interkonneksie van die oppervlak raam dat dit sterk en styf maak," sê prof Robin Ras, 'n fisikus aan Aalto Universiteit wie se navorsing groep was deel van die projek. "Ons het die wapens met heuningkoeke van verskillende groottes, vorms en materiale. Die skoonheid van hierdie resultaat is dat dit 'n generiese konsep wat pas vir baie verskillende materiale, gee ons die buigsaamheid om 'n wye verskeidenheid van duursame, waterdigte oppervlaktes te ontwerp."

Sowel as hul bruikbare antimikrobiese eienskappe vir biomediese tegnologie, superhydrophobic oppervlaktes kan ook meer algemeen gebruik word in 'n aansoek wat 'n vloeistof-afweermiddel oppervlak. Een voorbeeld is fotovoltaïsche, waar die opbou van vog en vuil met verloop van tyd blokke die bedrag van die lig hulle kan absorbeer, wat die opwekking van elektrisiteit verminder. 'N sonpaneel uit 'n superhydrophobic glas oppervlak sal hul doeltreffendheid oor lang tydperke in stand te hou. Verder as sonselle is dikwels op dakke en ander moeilik om te bereik plekke, sou die afweermiddel klere kap die bedrag van skoonmaak wat nodig is.

"Deur die gebruik van die ontkoppelde ontwerp, stel ons 'n nuwe benadering vir die ontwerp van 'n robuuste superhydrophobic oppervlak. Ons toekoms werk sou wees om hierdie metode verder te stoot, en om sterk superhydrophobic oppervlaktes te dra tot verskillende materiale en sy kommersialisering" sê ​​prof Xu Deng, die leier van die groep by die Universiteit van Elektroniese Wetenskap en Tegnologie van China in Chengdu wat deelgeneem het aan hierdie navorsing.

Ander wenslik aansoeke vir superhydrophobic oppervlaktes sluit in masjiene en op voertuie, waar toestande baie moeilik vir bros materiaal vir 'n lang tyd kan wees. Om hierdie werk omgewings te boots, het die navorsers onderwerp hul nuwe oppervlaktes om uiterste toestande, insluitend hulle bak by 100 ° C ononderbroke vir weke, verdiep hulle in hoogs korrosiewe vloeistowwe vir ure, skietwerk hulle met 'n hoë-druk water jets, en onderwerp hulle aan fisieke inspanning in uiterste humiditeit. Die oppervlaktes was nog steeds in staat vloeistof te stoot so effektief as tevore.

Nou dat die sterkpunte van hierdie nuwe materiaal ontwerp het getoon, sal toekomstige navorsing sy breë potensiaal in die werklike wêreld aansoeke te verken.