Первое в мире суперолеофобное покрытие

Первое в мире суперолеофобное покрытие



Наука

Аниш Тутеджа (Anish Tuteja) и его коллеги из Массачусетского технологического института (MIT) создали первую в мире суперолеофобную поверхность (Superoleophobic Surfaces), вернее, тонкое гибкое покрытие, отражающее органические жидкости (масла) не хуже, чем смазанная сковородка — капли воды.

Открытие пригодится во многих областях техники: с помощью нового вещества можно легко отделять нефть или её компоненты от воды, или наоборот — воду от моторного топлива.

Ещё можно будет создавать внутренние покрытия баков ракет, отталкивающее от себя агрессивное горючее, изготавливать экраны мобильников, на которых не остаётся отпечатков пальцев, или, к примеру, самоочищающуюся одежду.

Как сообщает Technology Review, исследование Аниша началось с изучения новых молекул, созданных учёными из исследовательской лаборатории ВВС США (Air Force Research Laboratory — AFRL).

Они придумали "супертефлон" под названием fluoroPOSS (fluorinated polyhedral oligomeric silsesquioxanes — фторированный полиэдральный олигомерный силсесквиоксан). Увеличив число атомов фтора, исследователи получили более сильный "отражающий" эффект, нежели у известного тефлона. Слева: стальная решётка с отверстиями в 1 миллиметр, обработанная новым составом, обладает удивительным свойством: вода (подкрашенная синим метиленом) не протекает в такие крупные поры, а в то же время октан (подкрашен красной масляной краской) протекает в стакан. Справа: несколько веществ на суперолеофобной поверхности. Видно, насколько близка форма капель к сфере. И если для воды это не очень удивительно, то для органики столь сильный эффект достигнут впервые.

Но это было только начало. Специалисты MIT объединили свои усилия с учёными из AFRL и провели дальнейшую эволюцию этого необычного покрытия.

Само по себе оно ещё не могло отталкивать органические жидкости, поскольку у последних слишком малы силы поверхностного натяжения. Зато, как выяснилось, если fluoroPOSS придать определённую форму на микроуровне, можно получать поверхности с широким набором необычных свойств. Так, угол смачивания для органических жидкостей у нового покрытия — больше 150 градусов!

Тутеджа и его коллеги придумали несколько вариаций покрытия. В частности использовали метод электроспиннинга для создания микроскопических волокон из fluoroPOSS, в свою очередь, формировавших нечто вроде петель, заманивающих в ловушку воздух.

На таких микроволокнах органика собирается в круглые капли. Они не дотрагиваются до подложки, на которую нанесено покрытие. Вода также собирается на этой поверхности почти в сферические капли, её отталкивание от fluoroPOSS — очень сильное. И даже такие соединения, как декан и октан, не растекаются по новой поверхности плёнкой, а легко скатываются с неё крупными каплями.

Более того, жидкие масла не только не смачивают обработанную таким модифицированным fluoroPOSS поверхность, но их капли даже отскакивают от неё (вот ролик), если падают сверху.

 Первое в мире суперолеофобное покрытие
Слева: стальная решётка с отверстиями в 1 миллиметр, обработанная новым составом, обладает удивительным свойством: вода (подкрашенная синим метиленом) не протекает в такие крупные поры, а в то же время октан (подкрашен красной масляной краской) протекает в стакан. Справа: несколько веществ на суперолеофобной поверхности. Видно, насколько близка форма капель к сфере. И если для воды это не очень удивительно, то для органики столь сильный эффект достигнут впервые.

Проведя множество опытов, специалисты MIT выяснили, как работает эта поверхность, узнали, как молекулярная структура полимера (а также микроструктура покрытия) влияет на взаимодействие его с теми или иными жидкостями. А потом учёные научились произвольно настраивать свойства чудо-поверхностей.

Так они получили удивительный крупнопористый фильтр, который одновременно задерживает на своей поверхности воду (она катается по листу большими каплями), но пропускает вниз компоненты нефтяного топлива (смотрите видео).

В дальнейшем авторы покрытия намерены создать множество его вариаций, включая прозрачные. Будущее этого изобретения можно назвать тем более светлым, что нанести данное покрытие можно и на металл, и на стекло, и на пластик, и даже на живые ткани (листья растений, например).

По материалам: Membrana



Теги: Покрытие, Вещество, Материал, Суперолефобность, Вода




Новое по теме: Наука


Тематические новости:


Категория: Техника » Наука
| 13-12-2007, 12:56 | Просмотров: 1849 | Комментарии (0)

Реклама

 

Загрузка ...

 

 




Комментарии:


Добавление комментария:

 Ваше Имя:
 Ваш E-Mail:
Введите код:

( Ctrl + Enter )

 






Copyright 2005 - 2016 © GizMod.Ru | GizModo.Ru | GizmoSoft.Ru | GizMobi.Ru
При републикации приветствуется ссылка на первоисточник.
Запросов: 3 (0,0668).