super-materiales repelentes al agua son lo suficientemente resistente para ahora el mundo real

La investigación, que es la característica de la cubierta de la edición de esta semana de la naturaleza, ha diseñado superficies superhidrófobas que se pueden hacer de metal, vidrio o cerámica. Las propiedades de la superficie superhydrophobic provienen de estructuras de tamaño nanométrico se extendió por todas partes. El truco es patrón de la superficie del material con una estructura en forma de panal de pequeñas pirámides invertidas. El producto químico repelente al agua frágil se recubre entonces en el interior del panal. Esto evita que cualquier líquido se adhiera a la superficie, y el recubrimiento químico frágil está protegido de daños por las paredes de la pirámide.

"La armadura se puede hacer de casi cualquier material, es la interconexión de la estructura superficial que hace que sea fuerte y rígido," dice el profesor Robin Ras, físico de la Universidad Aalto cuyo grupo de investigación fue parte del proyecto. "Hicimos la armadura con los panales de diferentes tamaños, formas y materiales. La belleza de este resultado es que se trata de un concepto genérico que va bien para los diferentes materiales, que nos da la flexibilidad para diseñar una amplia gama de superficies impermeables duraderas."

Así como sus propiedades antimicrobianas útiles para la tecnología biomédica, superficies superhidrófobas también se pueden usar más generalmente en cualquier aplicación que requiera una superficie repelente a los líquidos. Un ejemplo es la energía fotovoltaica, donde la acumulación de humedad y la suciedad sobre bloques de tiempo la cantidad de luz que pueden absorber, lo que reduce la producción de electricidad. Haciendo un panel solar de una superficie de vidrio superhidrofóbica mantendría su eficacia durante largos períodos de tiempo. Además, como las células solares son a menudo en los tejados y otros difíciles ubicaciones de alcanzar, los recubrimientos repelentes reduciría la cantidad de limpieza que se necesita.

"Al utilizar el diseño desacoplado, se introduce un nuevo enfoque para el diseño de una superficie superhidrofóbica robusto. Nuestro trabajo futuro sería para empujar este método aún más, y transferir robustas superficies superhydrophobic a diferentes materiales y su comercialización", dijo el profesor Xu Deng, el líder del grupo de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China en Chengdu electrónica que participaron en esta investigación.

Otras aplicaciones deseables para superficies superhidrófobas incluyen en las máquinas y en los vehículos, en los que las condiciones pueden ser muy duro para materiales frágiles durante largos períodos de tiempo. Para simular estos entornos de trabajo, los investigadores sometieron sus nuevas superficies a condiciones extremas, incluyendo hornear ellos en sin parar 100 ° C durante semanas, sumergiéndolos en líquidos altamente corrosivos para horas, voladura ellos con chorros de agua a alta presión, y sometiéndolas a física esfuerzo en humedad extrema. Las superficies eran todavía capaces de repeler líquido tan eficazmente como antes.

Ahora que los puntos fuertes de este nuevo diseño de materiales se ha demostrado, la investigación futura explorará su amplio potencial en aplicaciones del mundo real.