Учёные придали металлу гидрофобные свойства

Создание недорогого материала, обладающего прекрасными водоотталкивающими свойствами и способного перманентно сохранять их, значится среди важнейших задач учёных. Первым глобальным шагом в данном направлении уже можно считать работу специалистов Рочестерского университета.

В рамках эксперимента сотрудники американского исследовательского университета при помощи лазера сумели наделить обычный металл значительными водоотталкивающими (супергидрофобными) свойствами. При этом на поверхность материала не наносилось дополнительное покрытие и оно не обрабатывалось сторонними веществами, слой которых со временем истощался бы, а гидрофобность сходила на нет.

Супергидрофобность

Супергидрофобность

Авторами проекта стали профессор оптики Рочестерского университета Чунлей Гуо (Chunlei Guo) и его коллега Анатолий Воробьёв. Задействовав лазерную установку, они нанесли на поверхность металла сложные микроузоры и наноструктуры, чтобы придать материалу не свойственные прежде качества. В дополнение поверхность металла вследствие воздействия 65-фемтосекундных лазерных импульсов приобрела чёрный цвет, что значительно повысило его способность поглощать световые волны. В качестве образцов для научных исследований были выбраны пластины из титана, латуни и платины, каждая из которых в конечном итоге стала супергидрофобной.

Супергидрофобность

Супергидрофобность

Капли воды просто отскакивали, словно резиновый мяч, от поверхности пластин (её наклон в горизонтальной плоскости составлял 4°), при этом сохраняя после удара 1/3 своей кинетической энергии.

Супергидрофобность

Супергидрофобность

Технология позволит в будущем использовать материал с заявленными водоотталкивающими способностями, чтобы предотвращать появление ржавчины или обеспечивать металлическому инструменту надёжную защиту от влаги и воздействия микроорганизмов. Одним из наиболее очевидных вариантов применения обработанного лазером металла видится его применение в конструкции самолёта. Это позволит избежать, к примеру, обледенения крыльев и других важных элементов летательного аппарата.

Супергидрофобность

При этом, кроме отталкивания воды, материал получил возможность самоочищения. Данный термин подразумевает склонность металла, подвергшегося воздействию лазера, не задерживать на своей поверхности грязь. Добиться этого получилось благодаря предельно скользкой поверхности, которая обеспечивает минимальный угол наклона для скатывания воды и грязи. Наглядным подтверждением свойств стал эксперимент, который провели Чунлей Гуо и Анатолий Воробьёв. Загрязнив металл пылью, им понадобилось всего три капли воды, чтобы очистить материал на 50 %, и всего 13 капель, чтобы вернуть поверхности первозданное состояние.

Супергидрофобность

На данном этапе команда учёных пытается найти способ придать супергидрофобные свойства не только металлу, но и пластику. Стоит отметить, что обработка лазером пластины площадью 6,5 см2 занимала примерно один час.

Вам это может понравиться...

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *