Химики презентовали самую гладкую водоотпорную поверхность
Открытие имеет потенциал для разных отраслей промышленности, в том числе создание самоочищающихся поверхностей и незамерзающих стекол для автомобилей.
Исследовательская группа из Финляндии под руководством Сакари Лепикко (Sakari Lepikko) из Aalto University разработала реактор для создания поверхностей, которые называются самосборными монопластами (или SAM). Эти монопласты имеют поверхность, похожую на жидкость, образующуюся из слоев молекул, ковалентно связанных с куском кремниевого материала (примерно так же молекулы жидкости удерживаются вместе). Результаты работы исследователей были опубликованы в конце октября в Nature Chemistry.
Это значительно уменьшает трение поверхности, позволяя каплям воды легко соскальзывать с нее. Исследователи называют этот производственный процесс первым в своем роде. «Наша работа — это первый раз, когда кто-либо перешел непосредственно к нанометровому уровню для создания молекулярно гетерогенных поверхностей», — передает слова руководителя исследования Gizmodo.
Как говорят сами ученые, главная проблема покрытия SAM в том, что оно очень тонкое — и поэтому легко рассеивается после физического контакта. Исследователи уверены, однако, что дальнейшее изучение SAM принесет фундаментальные научные знания, на основе которых будут созданы продукты длительного пользования.
Лепикко и его коллеги создали SAM, используя специальный реактор для осаждения пара — машину, которая наносит тонкие слои материалов на поверхности путем конденсации испаренного материала. В этом случае процесс включал опрыскивание поверхности кремния химическим веществом, известным как octyltrichlorosilane, для создания поверхности, аналогичной жидкости. Изменяя количество времени, в течение которого кремниевый материал находился в реакторе, исследователи могли сделать SAM более или менее скользким.
Изучение способов сделать поверхность более скользкой может показаться странным занятием, но это исследование имеет много практических сфер для применения. В 2016 году исследовательская группа из Pennsylvania State University создала покрытие толщиной 2,5 микрона, вдохновленное восковым налетом на растениях, позволяющее таким густым жидкостям, как кетчуп и горчица, соскальзывать с поверхности.
Лепикко отмечает, что исследования его команды также имеют практические свойства и в перспективе могут привести к созданию поверхностей с эффектами антиобледенения и антизапотевания, а также самоочищающихся поверхностей.
Комментарии