Лучшая в мире водонепроницаемая поверхность

Финские ученые создали новый материал, состоящий из внешнего слоя из водоотталкивающих молекул, соединенных с твердой кремниевой поверхностью снизу.

Иллюстрация жидкоподобного молекулярного слоя, отталкивающего капли воды. Фото: Екатерина Осьмехина/Университет Аалто

Группа финских исследователей под руководством Робина Раса из Университета Аалто при поддержке учёных из Университета Ювяскюля разработала механизм, позволяющий каплям воды соскальзывать с поверхностей с беспрецедентной эффективностью. Новое исследование было опубликовано в журнале Nature Chemistry 23 октября.

То, как вода прилипает к поверхностям или соскальзывает с них, влияет на приготовление пищи, транспорт, оптику и сотни других технологий. Более водостойкие поверхности могут улучшить многие технологии, используемые в быту и промышленности, такие как сантехника, транспорт и автомобилестроение.

В новом исследовании команда создала твердые силиконовые поверхности с жидким внешним слоем, который отталкивает воду, позволяя каплям воды соскальзывать с поверхности. Это покрытие действует как смазка между продуктом и каплями воды.

Новые результаты подвергают сомнению существующие представления о трении между твердыми поверхностями и водой, открывая новые возможности для изучения скользкости на молекулярном уровне. «Наше исследование — первое, в котором мы переходим непосредственно к нанометровому масштабу для создания молекулярно неоднородных поверхностей», — заявил Сакари Лепикко, член исследовательской группы.

Тщательно регулируя такие факторы, как температура и содержание воды в реакторе, они смогли контролировать степень покрытия поверхности кремния самоорганизующимся монослоем (SAM). Удивительно, но даже при низком уровне покрытия поверхность оказалась чрезвычайно скользкой.

Используя свой новый метод, команда создала самую скользкую жидкую поверхность в мире . По словам Лепикко, это открытие может найти применение везде, где требуется водонепроницаемая поверхность. «Оно потенциально применимо для теплопередачи в трубах, борьбы с обледенением, предотвращения запотевания, создания самоочищающихся поверхностей и даже микрофлюидики, где капли должны двигаться плавно», — сказал Лепикко.

Команда планирует продолжить испытания и усовершенствование покрытия SAM. «Главная проблема с покрытием SAM заключается в том, что оно очень тонкое и легко разрушается при физическом контакте. Но его изучение даёт нам фундаментальные научные знания, которые мы можем использовать для создания долговечных и практичных решений», — сказал Лепикко.

Ту Тао (согласно Guardian )

Ссылка на источник: https://vnexpress.net/be-mat-chong-nuoc-tot-nhat-the-gioi-4668444.html