Super wasserabweisenden Materialien sind nun robust genug für die reale Welt

Die Forschung, die die Abdeckung Merkmal dieser Woche der Ausgabe der Natur ist, hat superhydrophoben Oberflächen entwickelt, die aus Metall hergestellt werden können, Glas oder Keramik. Die superhydrophoben Eigenschaften der Oberfläche kommen aus Nanophasen-Strukturen verteilt über sie. Der Trick besteht darin, die Oberfläche des Materials mit einer wabenartigen Struktur aus winzigen invertierten Pyramiden Muster. Die fragile wasserabweisende Chemikalie wird dann die Wabe auf der Innenseite beschichtet. Dies verhindert, dass Flüssigkeit von der Oberfläche haften, und die fragile chemische Beschichtung wird vor einer Beschädigung durch die Pyramide Wände geschützt.

„Die Rüstung kann aus fast jedem Material hergestellt werden, es ist die Verbindung des Oberflächenrahmen, der es stark und steif macht“, sagt Professor Robin Ras, Physiker an der Universität Aalto, deren Forschungsgruppe Teil des Projektes war. „Wir haben die Rüstung mit Waben in verschiedenen Größen, Formen und Materialien. Die Schönheit dieses Ergebnisses ist, dass es ein Gattungsbegriff ist, dass paßt für viele verschiedenen Materialien, uns die Flexibilität, eine große Auswahl an dauerhaft wasserabweisende Oberflächen zu entwerfen.“

Sowie ihre nützlichen antimikrobiellen Eigenschaften für Biomedizinische Technik, superhydrophoben Oberflächen können auch in einer beliebigen Anwendung allgemeiner erfordern eine Oberflächenabweisenden Flüssigkeit verwendet werden. Ein Beispiel dafür ist die Photovoltaik, wo der Aufbau von Feuchtigkeit und Schmutz im Laufe der Zeit blockiert die Menge an Licht, das sie aufnehmen kann, die Stromproduktion reduziert. halten würde ein Solarpanel aus einer superhydrophoben Glasoberfläche, die ihre Effizienz über lange Zeiträume. Darüber, wie Solarzellen oft auf Dächer und andere schwer zu erreichen Stellen, die abweisenden Beschichtungen, die Menge an Reinigungs abgeholzt würden, die benötigt wird.

„Durch das entkoppelte Design, wir einen neuen Ansatz für die Entwicklung eine robuste superhydrophoben Oberfläche einzuführen. Unsere zukünftige Arbeit wäre diese Methode weiter vorantreiben und robuste superhydrophoben Oberflächen verschiedene Materialien und deren Vermarktung zu übertragen“, sagte Professor Xu Deng, der Führer die Gruppe an der Universität von Electronic Science and Technology of China in Chengdu, das an dieser Forschung nahm.

Weitere wünschenswerte Anwendungen für superhydrophoben Oberflächen sind in Maschinen und Fahrzeuge, in denen die Bedingungen für spröde Materialien für längere Zeit sehr hart sein. Um diese Arbeitsumgebungen zu simulieren die Forscher ihre neue Oberflächen extreme Bedingungen ausgesetzt, einschließlich Backen ihnen bei 100 ° C ohne Unterbrechung seit Wochen, sie in stark korrosiven Flüssigkeiten für Stunden eingetaucht, Strahlen sie mit Hochdruckwasserstrahlen, und sie einem physikalischen Anstrengung in extremer Luftfeuchtigkeit. Die Oberflächen wurden noch in der Lage so effektiv wie vor Flüssigkeit abzustoßen.

Jetzt, wo die Stärken des neuen Materialdesign haben gezeigt, wird die zukünftige Forschung sein breites Potenzial in realen Anwendungen erforschen.