خلق سطوح ضدآب با مواد جدید

دانشمندان یک ماده جدید کم هزینه و غیر سمی ارائه کرده‌اند که در دفع قطرات آب، عملکردی نظیر برگ نیلوفر آبی دارد.

کد خبر: ۹۴۹۵۹

تاریخ: ۲۵ آذر ۱۳۹۴ - ۱۰:۵۵

این پیشرفتی است که می‌تواند به ایجاد سطوح ضد آب سازگار با محیط زیست کمک کند. نانومواد فوق آبگریز، از طریق پوشش‌دهی دورانی می‌توانند در انواع سطوح استفاده شوند.

اندرو بارون از دانشگاه رایس در آمریکا که سرپرستی این پژوهش را بر عهده دارد اظهار کرد: مواد هیدروکربنی ممکن است یک جایگزین تازه برای فلوئوروکربن‌های پر هزینه و خطرناک باشند که معمولا برای برنامه‌های کاربردی فوق آبگریز استفاده می‌شود.

بارون افزود: طبیعت، این مواد را می‌سازد و آن را با محیط سازگار نگه می‌دارد. ما می‌خواهیم بدانیم که این فرآیند طبیعی، چرا و چگونه اتفاق می‌افتد و چطور می‌توانیم از آن تقلید کنیم.

از آن جا که برگ نیلوفر آبی یکی از آبگریزترین سطوح در زمین است، محققان از عملکرد آن برای ساخت سطوح ضد آب استفاده کردند. بارون گفت توانایی‌های برگ نیلوفر به دلیل ساختار میکروسکوپی و دوتایی نانو‌مقیاس آن است.

ساخت و آزمایش این سطوح که LSEM نام دارد، توسط الکساندر نویسنده ارشد از دانشگاه سوانسی در انگلستان انجام شد.

الکساندر به راحتی نانوذرات اکسید آلومینیوم سنتز شده را با اسیدهای کربوکسیلیک اصلاح شده که زنجیره‌های هیدروکربن منشعب شده را نمایان می‌کند، پوشش داد. این زنجیره‌های قوی، اولین خط دفاع در برابر آب هستند که باعث زبری سطوح می‌شوند. این زبری، ویژگی مواد آبگریز است که لایه‌ای از هوا را به دام انداخته و تماس بین سطح و قطرات آب را تا حد امکان کاهش می‌دهد.

مواد برای فوق آبگریز بودن باید زاویه‌ای بزرگتر از 150 درجه داشته باشند. زاویه تماس، زاویه‌ای است که سطح آب با سطح ماده مواجه می‌شود و هر چقدر مقدار آب بیشتر باشد، زاویه نیز افزایش می‌یابد.

بارون گفت: LSEM، با زاویه 155 درجه، اساسا بهترین معادل برای پوشش‌های فوق آبگریز مبتنی بر فلوئوروکربن است.

این پژوهش در مجله ACS Applied Materials and Interfaces منتشر شد.