В мире существует много омнифобных материалов, которые отталкивают жидкость. Однако большинство из них имеют некоторые, порой существенные, ограничения. Например, некоторые виды жидкостей в силу своих физических свойств, таких как вязкость и поверхностное натяжение, могут обходить такую защиту.
Но группа учёных из Мичиганского университета (University of Michigan) создала уникальное покрытие, которое непроницаемо практически для всех жидких веществ от воды до концентрированных кислот.
В основе изобретения лежит метод электропрядения (electrospinning), который позволяет получать из полимерных жидкостей волокна и с высокой точностью формировать из них сложные структуры.
Нынешнее покрытие химики получили из смеси полидиметилсилоксана и влагостойких нанокубиков, состоящих из углерода, фтора, кремния и кислорода(последние в своё время были разработаны специально для Военно-воздушных сил).
Помимо химического состава важную роль играет структура материала. Проведя немало расчётов и экспериментов,исследователи смогли изготовить мембрану, которая отталкивает любую жидкость независимо от её физических свойств и угла падения. Как сообщается в статье, опубликованной в журнале JACS, это первый по-настоящему суперомнифобный материал, который одинаково эффективно отталкивает органические и неорганические вещества с разной полярностью и вязкостью.
"Практически любая жидкость сразу отскакивает от этого материала, не замочив его", — рассказывает руководитель работы Аниш Тутея (Anish Tuteja). – В отличие от нашего покрытия многие другие не могут противостоять веществам с очень низким поверхностным натяжением жидкости, таким как масла, спирты, органические кислоты, органические основания и растворители".
Для проверки учёные погрузили листы алюминия, покрытые новым материалом, в ёмкости с концентрированной соляной кислотой и концентрированным раствором гидроксида натрия. Несмотря на то что обе жидкости легко разъедают этот металл, листы не получили абсолютно никаких повреждений. В других экспериментах материал легко отталкивал кофе, соевый соус и растительное масло.
Учёные испробовали более ста жидкостей и нашли только два вещества, которые могут намочить их изобретение.Оба относились к хлорфторуглеводам, которые используются в холодильниках и кондиционерах.
При всех указанных качествах материал пропускает до 95% воздуха, что делает его идеальным для производства непачкающейся одежды и особо стойких костюмов химзащиты. Технология может быть также модифицирована для создания уникальных влагостойких красок, которые уменьшат сопротивление корпуса судна при движении и трении о воду.
Также по теме:
Физики изучили ультратонкий материал, останавливающий пули на лету
Кипение без пузырьков поможет плавать кораблям и подводным лодкам
Химики создали устойчивые к бактериям полимеры
Химики изготовили искусственный перламутр по классическому рецепту природы
Итальянцы выпустили водостойкую антибактериальную магнитную бумагу
Карандаш с грифелем из нанотрубок запросто нарисует сотни газовых сенсоров
