Водо- и грязеотталкивающая спортивная и верхняя одежда или противотуманные ветровые стекла - есть много повседневных продуктов, которые могут получить выгоду от супергидрофобных покрытий. Исследователи из Технологического института Карлсруэ (KIT), создали Fluoropor - материал, который является прозрачным и устойчивым к истиранию и состоит из фторированной полимерной пены с непрерывной нано/микроструктурой.
Фторопластовое покрытие на медной тонкой пленке.
Photo: Bastian E. Rapp, KIT
Капли воды стекают с поверхности листа: в природе это явление в основном известно для растений лотоса. Исследователи имитируют эффект лотоса с помощью супергидрофобных, то есть сильно водоотталкивающих, поверхностей. В KIT команда доктора Бастиана Э. Раппа (Dr. Bastian E. Rapp) разрабатывает новый класс таких материалов под названием Fluoropor.
Исследователи объединяют свойства фторполимеров, то есть пластмасс со степенью фторирования, с шероховатостью, скопированной из листьев лотоса.
Таким образом они получают поверхности, которые являются масляными и водоотталкивающими. Новые материалы характеризуются высокой химической и термической стабильностью. Группа впервые занялась разработкой фторированной полимерной пены, которая, кроме того, является прозрачной и нечувствительной к истиранию. Этот материал, названный Fluoropor, представлен в Nature Scientific Reports.
Сверхгидрофобные свойства развиваются из-за структурирования на нано/микромасштабе. Такие чрезвычайно тонкие структуры делают поверхности очень чувствительными к истиранию и объясняют тот факт, что они недостаточно надежны для повседневных применений. В случае Fluoropor, напротив, нано /микроструктура не ограничивается поверхностью, а встречается во всем материале, что дает материалу высокую долговременную стойкость к истиранию и возможность для ежедневного использования. Пена кажется оптически прозрачной из-за ее крошечных пор, диаметр которых меньше длины волны видимого света. Таким образом, Fluoropor идеально подходит как покрытие для прозрачных подложек, таких как стекло. Однако материал может также применяться, например, к металлу, полимерам или текстильным изделиям.
Fluoropor можно эффективно изготавливать на одной стадии различной толщины с помощью так называемой фотоиндуцированной радикальной полимеризации.
Fluoropor-покрытие на металлической, полимерной и тканевой поверхностях.
а) Fluoropor на золоте b) Fluoropor на меди c) Fluoropor на медном листе d) Fluoropor на эпоксидном полимере e) Fluoropor на одежде из микрофибры
Источник: https://www.kit.edu/kit/english/pi_2017_167_transparent-coatings-for-everyday-applications.php