В мире существует много омнифобных материалов, которые отталкивают
жидкость. Однако большинство из них имеют некоторые, порой существенные,
ограничения. Например, некоторые виды жидкостей в силу своих физических
свойств, таких как вязкость и поверхностное натяжение, могут обходить
такую защиту.
Но группа учёных из Мичиганского университета (University of
Michigan) создала уникальное покрытие, которое непроницаемо практически
для всех жидких веществ от воды до концентрированных кислот.
В основе изобретения лежит метод электропрядения (electrospinning),
который позволяет получать из полимерных жидкостей волокна и с высокой
точностью формировать из них сложные структуры.
Нынешнее покрытие химики получили из смеси полидиметилсилоксана и
влагостойких нанокубиков, состоящих из углерода, фтора, кремния и
кислорода (последние в своё время были разработаны специально для
Военно-воздушных сил).
Помимо химического состава важную роль играет структура материала.
Проведя немало расчётов и экспериментов, исследователи смогли изготовить
мембрану, которая отталкивает любую жидкость независимо от её
физических свойств и угла падения. Как сообщается в статье,
опубликованной в журнале JACS, это первый по-настоящему суперомнифобный
материал, который одинаково эффективно отталкивает органические и
неорганические вещества с разной полярностью и вязкостью.
«Практически любая жидкость сразу отскакивает от этого материала, не
замочив его», — рассказывает руководитель работы Аниш Тутея (Anish
Tuteja). — В отличие от нашего покрытия многие другие не могут
противостоять веществам с очень низким поверхностным натяжением
жидкости, таким как масла, спирты, органические кислоты, органические
основания и растворители».
Для проверки учёные погрузили листы алюминия, покрытые новым
материалом, в ёмкости с концентрированной соляной кислотой и
концентрированным раствором гидроксида натрия. Несмотря на то что обе
жидкости легко разъедают этот металл, листы не получили абсолютно
никаких повреждений. В других экспериментах материал легко отталкивал
кофе, соевый соус и растительное масло.
Учёные испробовали более ста жидкостей и нашли только два вещества,
которые могут намочить их изобретение. Оба относились к
хлорфторуглеводам, которые используются в холодильниках и кондиционерах.
При всех указанных качествах материал пропускает до 95% воздуха, что
делает его идеальным для производства непачкающейся одежды и особо
стойких костюмов химзащиты. Технология может быть также модифицирована
для создания уникальных влагостойких красок, которые уменьшат
сопротивление корпуса судна при движении и трении о воду.
Также по теме: Физики изучили ультратонкий материал, останавливающий
пули на лету Кипение без пузырьков поможет плавать кораблям и подводным
лодкам Химики создали устойчивые к бактериям полимеры Химики изготовили
искусственный перламутр по классическому рецепту природы Итальянцы
выпустили водостойкую антибактериальную магнитную бумагу Карандаш с
грифелем из нанотрубок запросто нарисует сотни газовых сенсоров
Источник Vesti.Ru
|