Новый вид нанопокрытия защитит практически от любой жидкости

Группа инженеров-исследователей из Университета Мичигана разработала специальное нанопокрытие, которое заставляет практически любую жидкость от него отскакивать. Этот материал, содержащий по меньшей мере 95 процентов воздуха, назвали «суперомнифобным» покрытием. По мнению ученых его можно применять в совершенно различных сферах — от создания грязе- и водоотталкивающей одежды и устройств с тачскрин дисплеями (не будут оставаться отпечатки пальцев), до создания водоотталкивающей краски для морских судов и химзащитной одежды.

Состоящий из прорезиненных пластиковых частиц полидеметилсилоксана и водоотталкивающих наночастиц, состоящих из углерода, кремния, фтора и кислорода, это покрытие наносится на поверхность методом электропрядения, когда для создания прочных частиц из жидких растворов используется электрический разряд. Благодаря этому, твердые частицы как бы обволакивают пористую структуру поверхности и создают прочную сетку внутри эти самых пор.

Похожий эффект можно наблюдать у листьев цветка лотос — на их поверхности находятся очень тоненькие волоски, которые образуют специальную прослойку состоящую из 95-99 процентов воздуха. Тем самым, жидкость, когда она вступает в контакт с поверхностью, практически не касается его твердой основы.

«Обычно, когда два материала становятся очень близко друг к другу, они подают позитивный или негативный заряды, а когда жидкость соприкасается с твердой поверхностью, она начинается по ней растекаться»,

— говорит Аниш Тутеха, доцент кафедры материаловедения и инженерии, а также химической инженерии и молекулярной науки и техники.

«Нам удалось существенно сократить процесс взаимодействия жидкости с твердой поверхностью»,

— добавляет он.

Так как у капель воды становится очень мало места для взаимодействия с поверхностью, то им приходится взаимодействовать только на уровне собственных молекул. Как результат — они сохраняют свою сферическую форму и буквально отскакивают от твердой поверхности.

После проведения тестов и экспериментов на более чем 100 жидкостях ученые обнаружили только две жидкие субстанции, которые сопротивлялись этому эффекту. Ими оказались хлорфторуглеродные соединения, которые используются в основном в охладителях кондиционеров и холодильниках.

Эффективность нанопокрытия уже была доказана на кофе, соевом соусе, растительном масле, бензине и различных алкогольных напитков. Покрытие успешно себя показало и при использовании кислот, которые могут прожечь кожу — например, соляные и серные. Тутеха, также поделился, что их нанопокрытие тестировалось и на неньютоновских жидкостях, таких как шампунь, крем, кровь, краска, клей и чернила. Все они изменяют свою вязкость в зависимости от того, насколько сильно на них взаимодействовать.

Источник: Gizmag.com