Команда американских инженеров разработала инновационный материал, который отталкивает практически любую жидкость. С его помощью можно избавить автовладельцев от необходимости часто мыть машину или, к примеру, производить технологичную спецодежду для работников химических производств.
Материал, получивший название superomniphobic, отталкивает широкий спектр жидкостей, включая неньютоновские жидкости (шампуни, кремы, глину, чернила для принтера и т.д.). Superomniphobic, разработанный инженерами Мичиганского университета, состоит из смеси резиновых и пластиковых частиц, а также нанокубиков, содержащих углерод, фтор, кремний и кислород. Покрытие наносится на поверхность методом, известным как электропрядение.
Подобно тому как капли воды скатываются по поверхности листьев лотоса, покрытых мельчайшими волосками, которые создают воздушные карманы, нанопокрытие создает структуру, которая состоит из таких воздушных карманов на 95—99%.
«Обычно, когда два материала приближаются друг к другу, их положительный и отрицательный заряды притягиваются, и как только жидкость соприкасается с твердой поверхностью, она начинает распространяться по ней. Мы резко сократили взаимодействие между поверхностью и каплей», — рассказал доцент кафедры материаловедения и инженерии, химической технологии и высокомолекулярных науки и техники Мичиганского университета Эниш Тутея.
Он и его коллеги проверили в лаборатории более ста жидкостей и нашли только две, которые были способны проникнуть в покрытие. Это были хлорфторуглероды — химические вещества, используемые в холодильниках и кондиционерах. Поверхность пластины, покрытой superomniphobic, отталкивала кофе, соевый соус, растительное масло и даже серную кислоту.
Помимо защиты автомобилей от капель дождя и брызг из-под колес покрытие может использоваться для создания грязеотталкивающей одежды, а также водостойких красок, которые уменьшат сопротивление кораблей во время передвижения в воде.
По словам исполнительного вице-президента Нанотехнологического общества России Дениса Андреюка, гидрофобные покрытия системно создаются последние сто лет, и последние 50 лет весьма успешно.
«Хорошим результатом ученых является то, что из ста жидкостей только две проходят сквозь разработанное покрытие. Они используют одну из модификаций вещества, которое используется для силиконизации таких поверхностей, как хирургические инструменты и стекла. То есть этот подход давно известен. Гидрофобные покрытия в большинстве своем работают на основе «эффекта лотоса» или же отталкивают воду так, как это делает воск из-за жирной поверхности, но в этом случае ткань не «дышит». Последние пять лет прочно вошли в практику инструментальные методы для исследования поверхности, которые сильно упрощают и удешевляют создание гидрофобных покрытий», — добавил г-н Андреюк.
Руководитель компании «Молодежный научно-технический центр» Александр Оликевич рассказал, что уже сегодня существуют недорогие гидрофобные покрытия, но они недолговечны.
«Современные микроскопы позволяют увидеть, как происходит взаимодействие жидкости с твердой поверхностью, и улучшить свойства водоотталкивающего материала, поэтому они стали так популярны. В ближайшее время такие материалы удастся сделать дешевле», — уверен г-н Оликевич.
