Superhydrofobowe powłoki skutecznie odpychają wodę, ale bywają nieodporne na uszkodzenia, co utrudnia ich stosowanie w rzeczywistych warunkach, na przykład na tkaninach czy na karoseriach samochodów. Dlatego też naukowcy z Wielkiej Brytanii i Chin wspólnymi siłami opracowali farbę, która jest nie tylko wodoodporna i samooczyszczająca się, ale również bardzo wytrzymała.
Fot. Yao Lu / UCL
Nad nowego typu powłoką superhydrofobową pracowali wspólnie naukowcy z University College London, Imperial College London oraz Dalian University of Technology (Chiny). Celem była farba na tyle odporna, aby przetrwała – i zachowała po tym swe właściwości – nawet zalanie olejem, zarysowanie nożem lub brutalne potraktowanie papierem ściernym.
Niedroga aplikacja na wszystkich podłożach
Oparta na powlekanych nanocząsteczkach TiO2 powłoka może być nie tylko nanoszona na różne podłoża (w tym szkło, stal, papier i tkaniny), ale i stosowana w rzeczywistych warunkach, przy dużym narażeniu na otarcia i uszkodzenia. Tak wysoką odporność udało się uzyskać dzięki połączeniu z odpowiednimi klejami. Wszystkie wykorzystane surowce są łatwo dostępne, dlatego proces otrzymywania powłoki będzie można bez trudu dostosować do warunków przemysłowych.
W ramach testów naniesiono farbę na różne podłoża, dostosowując odpowiednio metodę aplikacji. W przypadku szkła i stali wykorzystano pistolet natryskowy, w przypadku waty – metodę zanurzeniową, zaś na papierze posłużono się strzykawką. Dla wszystkich podłoży operacja się powiodła – doskonale odpychały one wodę, nawet po tym jak celowo poddano je różnego rodzaju uszkodzeniom.
Fot. Oli Usher / UCL
Odkurzacze czyszczą powierzchnię
Yao Lu z UCL, pierwszy autor pracy, wyjaśnia fenomen wodoodpornych i samooczyszczających się powłok porównując toczące się po powierzchni krople wody do małych odkurzaczy, zbierających brud, wirusy i bakterie. W ten sposób powierzchnia pozostaje czysta i wolna od drobnoustrojów, dzięki czemu może być wyjątkowo przydatna w szpitalach i laboratoriach. To także rozwiązanie o dużym potencjale w branży antykorozyjnej.
Lu sugeruje, że farba jest nie tylko praktyczna, ale i pozwala osiągnąć świetny efekt artystyczny za sprawą odbijających się i toczących się „kulek” wody (czym badacz sam się zajmuje w wolnym czasie). O tym, że zjawisko to rzeczywiście prezentuje się wyjątkowo efektownie, można się przekonać oglądając przygotowany przez UCL krótki film.
Źródło: UCL
