Представьте, что вы стоите на скользкой поверхности, и малейший дисбаланс заставляет вас оступиться. Исследователи из Колледжа инженерии и компьютерных наук разработали такую поверхность, но не для людей, а для капель воды.
Суперскользкое покрытие, называемое супергидрофобной поверхностью, заставляет воду скатываться даже при наклоне всего на 2 градуса. Подобные поверхности могут использоваться для самоочищающихся окон, более безопасных медицинских инструментов, водонепроницаемой одежды, защиты электроники и даже для того, чтобы помочь кораблям и самолётам двигаться быстрее.
Исследователи взяли сажу из пламени восковой свечи и превратили её в прочное покрытие, которое практически не даёт воде задерживаться на поверхности. Это изобретение не ограничивается водой. Оно также отталкивает липкие вещества, такие как мёд и шоколадный сироп, и даже очищается от грязи и пыли.
В отличие от других искусственно созданных водоотталкивающих супергидрофобных покрытий, которые не выдерживают высоких температур и длительного воздействия воды, данное изобретение оказалось удивительно прочным. Оно выдержало высокоскоростные струи воды, химические ванны, солёную воду, высокие температуры до 650 °F и даже целый месяц под водой, оставшись сухим и неповреждённым. Исследование опубликовано в Surfaces and Interfaces.
«Магия заключается в умной комбинации сажи со свечки с пористой структурой, пропитанной маслом», — говорит докторант Махешвар Чаудхари, работавший над проектом вместе с другим докторантом Ашоком Тапой под руководством профессора машиностроения и аэрокосмической инженерии Шалабха С. Мару.
«Пористая структура удерживает масло, которое, в свою очередь, удерживает частицы сажи, делая поверхность супергидрофобной. Мы показали, что этот подход работает как на плоских, так и на изогнутых поверхностях, что делает его универсальным для применения в реальных условиях. Дело не только в том, чтобы отталкивать воду, но и в создании простого в изготовлении покрытия, которое действительно выдерживает реальные условия», — объясняет Мару.
Мару считает открытие напоминанием о том, что инновации не всегда начинаются с экзотических ингредиентов.
«Даже такая обычная вещь, как восковая свеча, может вдохновить на прорывные идеи, — говорит он. — Мы превратили сажу от свечи в науку, объединив простые материалы с простой нанотехнологией, чтобы открыть захватывающие возможности для техники и устойчивого развития».
Предоставлено Сиракьюзским университетом.