Армирование защитило супергидрофобные материалы от абразива

Опубликовано автором

Сюй Денг (Xu Deng) из Китайского Университета электронных наук и технологий и Робин Рас (Robin H. A. Ras) из Университета Аальто в Финляндии вместе со своими коллегами повысили стабильность наноструктурированных супергидрофобных материалов, добавив к ним армирующие пирамидальные микроструктуры. Таким образом можно сделать супергидрофобной поверхность металлов, кремния, стекла и керамики, и супергидрофобные свойства сохраняются даже после 1000 циклов абразивной обработки.

Супергидрофобными называют поверхности с краевым углом смачивания водой более 150 градусов. Такие материалы всегда остаются сухими, не заселяются микроорганизмами, а также могут самоочищаться, что делает их очень привлекательными для использования в медицине и технике. Супергидрофобность достигается за счет сочетания сильного поверхностного натяжения на границе жидкость-твердое тело, а также за счет текстурирования поверхности, которое минимизирует площадь контакта с жидкой фазой. Текстурирующие наноструктуры (крошечные шероховатости поверхности) очень хрупки, поэтому супергидрофобные материалы быстро теряют свои свойства под различными механическими воздействиями.

С помощью нового метода можно стабилизировать гидрофобное покрытие на самых различных материалах. Помимо кремния авторы протестировали керамику, стекло и различные металлы: цинк, медь, железо и алюминий — для них микроструктуры наносятся не травлением, а методом чеканки. Стекло после текстурирования сохраняет прозрачность и из него можно изготавливать покрытия для защиты от пыли и влаги — например, авторы протестировали новый материал, сделав из него самоочищающееся покрытие для солнечных батарей.

Источник: N+1

Дата публикации: 11.06.2020

Первоисточник: Nature

Другие публикации по этой теме:

Жирные кислоты и насыщенные углеводороды сделали крылья цикад бактерицидными (17.04.2020, N+1)

Супергидрофобный материал сохранил свои свойства после тысячи сгибаний (19.09.2019, N+1)