1. Domov
  2. Vedci vytvorili extrémne hydrofóbny povrch, na ktorom kvapalina doslova skáče

Vedci vytvorili extrémne hydrofóbny povrch, na ktorom kvapalina doslova skáče

  • 21.1.2015
  • prečítané 4013x
 
Výskumníci z univerzity v Rochester  upravili povrch kovov tak, aby dokázal zostať úplne suchý a jednoducho sa sám čistil. 

Možno si poviete, že veď už dlhšiu dobu existujú hydrofóbne materiály, ktoré dokážu rýchlo odpudzovať vodu a iné tekutiny. Nevýhodou u týchto materiálov je, že väčšinou spoliehajú na rozličné chemikálie, ktoré sa časom môžu vytratiť a látky tak zostanú bez ochrany.
 
Profesor Chunlei Guo s kolegami z univerzity v Rochesteri našli spôsob ako upraviť povrch materiálov tak, aby zostal permanentne super hydrofóbny, inak povedané, aby bol už navždy odolný voči vode. Tuto vlastnosť docielil s použitím femtosekundových laserov, ktoré vystreľovali extrémne výkonné pulzy počas veľmi krátkej doby (femtosekunda je milióntina z miliardtiny sekundy, alebo číselne je to 0,000 000 000 000 001s). Ide o dostatočné silný lúč, ktorý dokáže vyryť do kovu nanoštruktúru a zmení tým vlastnosti jeho povrchu.
 
 
Tento tím vedcov už v minulosti použil femtosekundové lasery pre tvorbu hydrofilných materiálov, ktoré boli tak efektívne, že dokázali priťahovať vodu, ktorá tiekla aj hore kopcom. Použitím 65 femtosekundových laserov s rýchlosťou pulzov až 1000 za sekundu boli teraz vedci schopní premeniť štruktúru platiny, titanu a mosadze tak, aby úplne odpudzovala vodu. Štruktúra, ktorú vytvorili predstavovala pole s mikroskopickými drážkami, ktoré boli neskôr pokryté 5 až 10 nanometrov hrubou vrstvou.
 
 
Výsledkom je materiál, ktorý úplne odráža vodu od svojho povrchu. Navyše tiež zostáva zamatovo čierny a to z každého uhla pohľadu a dokáže sa sám čistiť. Samočistiacu schopnosť demonštroval Guo zašpinením povrchu nečistotami z vysávača. Podľa slov vedcov stačili 3 kvapky vody na odstránenie asi polovice týchto nečistôt. Asi tucet kvapiek sa postaral o to, že bol povrch úplne bez akýchkoľvek nečistôt. Takýto ľahko samostatne čistiaci materiál by v reálnom svete mohol čistiť napríklad dážď či rosa.
 
 
Tento objav by mohol nájsť uplatnenie aj pri zbere dažďovej vody v rozvojových krajinách či vo výstavbe latrín, ktoré by tak stále zostávali čisté a s menším množstvom baktérií aj bez splachovania. Uplatnenie by sa našlo aj v leteckej doprave kde by sa na lietadlách vo vzduchu nevytvárala nebezpečná námraza. Pekná je tiež predstava solárnych panelov, ktoré by vďaka čiernej farbe dobre priťahovali svetlo a neboli by nikdy špinavé.
 
 
Vedci však musia ešte nájsť spôsob ako ich techniku aplikovať na iné ako kovové materiály. Taktiež musia výrazne vyladiť proces úpravy materiálov nakoľko momentálne im trvá upraviť 1 palec štvorcový materiálu (6,4516cm2) asi jednu hodinu.
 
Zdroj: gizmag
 
Tagy veda zaujímavosti
Komentáre (9)
MQ
22.1.2015 - 08:43
Vsetko je to velmi pekne, ale krajsie to bude, ked to iste dokazu s materialmi, ktore rychlo koroduju. Napriklad zelezo, alebo v ramci kyslych dazov uz aj hlinik. Pretoze na materialoch ako platina, titan a mosadz, ktore v podstate nepodliehaju korozii, je to efektne, ale prakticky nepotrebne. Ani potahovanie zeleza, hliniku vrstvami kovu z niektorych tychto materialov, nie je ekonomicky vyhodne. . Ako rarita a ukazka moznosti vedy je to super. Dufam, ze rovnako sa im to podari aj na korodujucich materialoch. . Neda mi trochu sa nezasmiat. "Tento objav by mohol nájsť uplatnenie aj pri zbere dažďovej vody v rozvojových krajinách či vo výstavbe latrín..." Naozaj? Myslite si, ze v rozvojovemu svetu by pomohla latrina potiahnuta niektorym z tych kovov? Najblizsie k tomu je ta mosadz, ale stavim sa, ze po 3 dnoch by skoncila v zbernych surovinach. Kto by to akoze zaplatil? EU, OSN, alebo kto? Rozvojove krajiny potrebuju dostat pod kontrolu porodnost a prisposobit ju realnym zdrojom obzivy. Nie len robit deti ako zajace a potom natrcat ruky, hadzat "smutnoocko" do kamery a pytat jedlo od niekoho, kto pri "vyrobe deti" pouziva aj rozum, nie len to v nohaviciach. Naco je komu latrina, ked je hladny? ;-)
Miroslav Jurčík
22.1.2015 - 10:34
Mozno sa to casom podari aplikovat na plasty, pripadne nejake ine lacnejsie materialy, ktore nepodliehaju korozii.
passco
22.1.2015 - 09:11
Super nápad rovno upraviť povrch a nepoužívať špecialne prípravky, ktoré z pravidla nevydržia moc dlho :)
Pjetro de
22.1.2015 - 09:13
Super efektne, ale napr. na karoserii auta (trocha viac ako palec^2) by po roku ostali aj tak stopy. Vsetok ten piesok, kyselina uhlicita a ine humusy v kvapkach dazdovej vody by urobili svoje. A pod nasou super-tvrdou vodou z vodovodu by to tiez po istom case klaklo. Ale svoj velky efekt by to iste malo, to je nesporne. Uz aj "obycajna" teflonova vrstva na karoseriu (co mi nagebzili v umyvarke za 40 €) ma blahodarne ucinky, voda odskakuje signifikatne lespie ako na holom laku, alebo aj vosku. Vydrzi to vraj asi pol roka (t.j. komplet celu zimnu sezonu), samozrejme dobre je to hlavne na zimu, tu hnusnu cestarsku sol, ktora sa z karoserie krasne sama umyla, stacil jemny dazd ...
MQ
22.1.2015 - 10:04
"A pod nasou super-tvrdou vodou z vodovodu by to tiez po istom case klaklo." Zaujimava uvaha. Doplnim ju o realnu prax. Ako dlho by vydrzal taky povrch v realnom zivote na predmetoch, ktore bezne pouzivame? Na aute? Kolko umyvani by stacilo, aby sa ta vrstva jednoducho obrusila? Predsa len, prach, spina...su vsetko abrazivne (brusne) castice, ktore by to lahko obrusili a to z povrchu kazdeho bezne pouzivaneho kovu. Vplyv kyselin, kde sa uz rata kysly dazd, ale aj dotyk nasich ruk (pot je poriadne agresivny)? Na liedadlach, ked v tych rychlostiach, sa uz aj vzduch s prachom, sprava ako smirglovy papier? (a prachu je vo vzduchu viac ako dost) Stale mi to vychadza ako technologicka zaujimavost, ale prakticke pouzitie bude velmi otazne. Strechy budov, konstrukcie, stoziare...? A aj to len v pripade, ze to dokazu na zeleze, bez jeho pokovenia inymi kovmi. Pretoze zelezo s vrstvou platiny, titanu (metalurgicky velmi tazke), mosadze, uz nepotrebuje ziadnu inu ochranu. Okrem ochrany pred zlodejmi... ;-)
Pjetro de
23.1.2015 - 08:33
Mozno sa bude ten povrch v nano-meritkach sam regenerovat ako v Knight Rider 2008 :)))
passco
23.1.2015 - 08:41
Hydrofobne impregnáty stoja 100ky eur.. Sice to nebude vhodne pre každého sedláka z hornej dolnej ale určite si to najde uplatnenie pri určitých produktoch a napríklad v priemysle.. Netreba zabudnúť, že nikto nespomína ako sa to bude aplikovat na všetko kovové na svete, tak by som tolko nefrflal okolo šmirgloch :)
asdadsad
22.1.2015 - 12:42
Vedci kto?
mano8
22.1.2015 - 13:39
drahe a neefektivne ! realne nevyuzitelne. Dôvodov je kopec - najlepsie opisal MQ chemicka baza je efektivnejsia, hoci nie tak trvacna (aj ked pri kovoch sa tiez neda povedat zeby ta vrstva vydrzala)
Pridať nový komentár
Rady pre písanie
TOPlist