Samolepiaci nepriepustný povlak zostáva dlhodobo suchý

Anonim

Samolepiaci nepriepustný povlak zostáva dlhodobo suchý

materiály

Eric Mack

5. apríla 2017

4 obrázky

Nový superhydrofóbny samoopravný materiál je údajne stokrát odolnejší ako porovnateľné vodoodpudivé povlaky (Credit: Michigan Engineering)

Do konca roku 2017 by sme mohli začať vidieť novú triedu nepremokavých výrobkov, ktoré zostanú hydrofóbne na dlhé trasy. To je vďaka prelomu vedcov z univerzity v Michigane pri vytváraní vodoodpudivého striekacieho náteru, ktorý tvrdí, že je stokrát odolnejší ako podobné látky. Aj keď je povlak poškodený, môže sa znova a znova vyliečiť.

Povlak je vlastne kombinácia materiálov nazývaných "fluórovaný polyuretánový elastomér" zmiešaný s vodou odpudzujúcou molekulou známy ako "F-POSS". Výskumníci hovoria, že to, čo nastavuje ich rozstrekovateľný gumový povlak na rozdiel od mnohých podobných výrobkov, ktoré (Ultra-Ever Dry comes to mind) je jeho ďalšia úroveň trvanlivosti.

"Počas posledných dvadsiatich až tridsiatich rokov sa pozeralo na tisíce superhydrofóbnych povrchov, ale nikto nedokázal zistiť, ako systematicky navrhnúť ten, ktorý je odolný, " povedal Anish Tuteja, docent materiálovej vedy a inžinierstva. "Myslím si, že to, čo sme tu naozaj splnili, a otvorí dvere iným výskumníkom, aby vytvorili lacnejšie, možno ešte lepšie superhydrofóbne nátery."

Látka je taká tvrdá, že dokáže odolávať vodným povrchom, na ktoré bežne pracujú bežné úpravy, ako sú napríklad autá, oblečenie, strechy a dokonca lodné trupy, čo by mohlo viesť k nižšej odolnosti vo vode, čo vedie k lepšej palivovej efektívnosti pre všadeprítomné celosvetové nákladné zásielky,

Okrem svojej dlhovekosti a húževnatosti, tím hovorí, že povlak sa môže aj sám seba sama vyliečiť, keď je poškodený. Dokáže obnoviť vodotesnosť, dokonca aj po obrusovaní, poškriabaní, spálení, čistení plazmou, sploštení, sonikácii a chemickom napadnutí, "píše sa v článku nedávno publikovanom v ACS Applied Materials & Interfaces.

Aj keď sú molekuly povlaku odškrabnuté z povrchu, iné molekuly migrujú, aby vyplnili medzery a uzdravili integritu hydrofóbneho povrchu.

Jedným z kľúčov na pôsobivú vodnú averziu novej vrstvy je v podstate vylepšenie geometrie hydrofóbneho povrchu. Väčšina povlakov odolných voči vode používa mikroskopické stĺpiky, ktoré vytvárajú vzduchové kapsy pod vodnými kvapôčkami. To im nedáva nikto na odpočinok a spôsobí, že sa odhodia. Táto štruktúra je však tiež krehká. Výskumníci urobili svoj povrch mierne ohybný, aby sa mohol ohýbať, ale nepoškodil sa tvárou v tvár tlaku, čím dlhšie trvá.

Ďalší tím v Austrálii sa tiež pokúsil riešiť túto krehkosť tým, že vyvinul nový náter vyrobený z kombinácie plastov; ďalšie modely samotné na lotosovom liste. Ani jeden z nich nevytvára rovnaké tvrdenia o vlastných liečebných vlastnostiach, ktoré pomáhajú rozdeliť tento nový prístup.

Prielom sa uvádza na trh nová spoločnosť založená spoločnosťou Tuteja s názvom HygraTek s pomocou Michiganskej univerzity. Tuteja je nádejná rozprašovaním a vodu odpudzujúca tkanina by mohla byť k dispozícii do konca roka.

Zdroj: Michiganská univerzita

Nový superhydrofóbny samoopravný materiál je podrobený eróznemu testu (Credit: Michigan Engineering)

Nový superhydrofóbny, samoopravujúci materiál sa sama lieči, aj keď je vystavený plameňu (Credit: Michigan Engineering)

Nový superhydrofóbny samoopravný materiál je údajne stokrát odolnejší ako porovnateľné vodoodpudivé povlaky (Credit: Michigan Engineering)

Nový superhydrofóbny samoopravný materiál je údajne stokrát odolnejší ako porovnateľné vodoodpudivé povlaky (Credit: Michigan Engineering)