Представьте себе плащ, который залечивает царапину, сбрасывая часть нарушенного слоя. Чтобы создать такой материал, ученые обратились для вдохновения к природе. Они сообщают в журнале Langmuir (ACS) о водоотталкивающем материале, который при повреждении линяет как кожа змеи, чтобы открыть под ним другой гидрофобный слой.

Листья лотоса, водные личинки и другие супергидрофобные примеры из природы вдохновили ученых скопировать водоотталкивающую архитектуру для разработки новых материалов. Такие материалы часто изготавливают путем покрытия подложки наноструктурами, которые можно укрепить путем добавления к ним и микроструктур. Супергидрофобные поверхности могут быть полезны в различных областях применения, включая дождевики, медицинские инструменты и самоочищающиеся окна автомобиля. Но большинство прототипов до сих пор не были достаточно прочны, чтобы противостоять повреждениям острыми предметами. Чтобы устранить этот недостаток, Юрген Рюэ и его коллеги нашли потенциальное решение в природе - в шкурах змей и ящериц.

 

Credit: Image courtesy of American Chemical Society

Исследователи укладывали три слоя, чтобы создать новый материал: водоотталкивающая пленка, сделанная из поли-1H, 1H, 2H, 2H-перфтордецилакрилата (PFA) - "наноиголки" сверху, водорастворимый полимер в середине и супергидрофобная кремниевая пленка "наноиголки" на дне. "Наноиголки"  состоят из крошечных иглоподобных выступов, торчащих прямо вверх. Команда поцарапала покрытие и погрузила материал в воду, которая затем просочилась в разрез и растворила полимер. Верхний слой затем отслаивался, как кожа, и отпадал, обнажая нижнюю водоотталкивающую пленку.

Хотя необходимы дальнейшие исследования для укрепления верхнего покрытия, чтобы царапины не повреждали сразу все три слоя, исследователи говорят, что ими предложен новый подход к созданию самоочищающихся и водоотталкивающих материалов.

Источник: Roland Hönes, Vitaliy Kondrashov, Jürgen Rühe. Molting Materials: Restoring Superhydrophobicity after Severe Damage via Snakeskin-like Shedding. Langmuir, 2017; DOI: 10.1021/acs.langmuir.7b00814

Энергетика и промышленность России - информационный портал           Научный журнал “Видеонаука          Наука и технологии России − STRF.ru

Другие партнёры сайта