• Главная
• Вчені проблиск нанопузирькі на супер антипригарним поверхонь

Вчені проблиск нанопузирькі на супер антипригарним поверхонь

"Наші результати пояснюють, яким чином ці nanocavities пастку крихітні бульбашки, які роблять поверхню дуже водовідштовхувальне", сказав Брукхейвенської фізик і провідний автор Антоніо Checco. Дослідження можуть привести до нового класу антипригарним матеріали для широкого спектру додатків, включаючи підвищення ефективності електростанцій, швидше човна, і поверхонь, стійких до забруднення мікробів.

Антипригарне поверхні мають важливе значення для багатьох областей техніки, від зменшення опору на протиожеледних реагентів. Ці поверхні зазвичай створюються нанесення покриттів, таких як тефлон, до гладких поверхнях. Але останнім часом - стати на чолі зі спостереженнями в природі, зокрема, листя лотоса і деякі різновиди комах - вчені зрозуміли, що трохи текстури можуть допомогти. Включивши топографічних особливостей на поверхнях, вони створили дуже матеріалах водного репеленту.

"Ми називаємо це ефектом" superhydrophobicity, "сказав Брукхейвенської фізик Бенджамін Ocko. "Це відбувається, коли бульбашки повітря залишаються блокованими в текстурованої поверхні, таким чином зменшуючи площу рідини в контакті з твердим тілом." Це змушує воду м'яч у перлину формі краплі, які слабо пов'язані з поверхнею і легко скачуються, навіть при найменшому ухилі.

"Щоб отримати перше уявлення про нанопузирькі на супергідрофобних поверхні ми створили звичайний масив із понад трильйона нано-каверн на інше рівній поверхні, а потім покривають його з восковим, як поверхнево-активна речовина", сказав Чарльз Блек, фізик Брукхейвенської Центр Функціональні Nanometerials.

Це покриття, нано текстурованої поверхні було набагато більше води, репелент, ніж плоска поверхня тільки, що свідчить про існування нанопузирькі. Однак, оскільки нанорозмірних не доступний за допомогою звичайних мікроскопів, мало що відомо про ці нанопузирькі.

Щоб однозначно довести, що ці ультра-маленьких бульбашок були присутні, Брукхейвенської команда провела рентгенівських вимірювань на джерело світла Національний синхротронного. "Спостерігаючи, як рентгенівські промені дифракції або відскочив від поверхні, ми можемо зображення надзвичайно дрібними рисами обличчя і показати, що порожнини в основному були наповнені повітрям," сказав Брукхейвенської фізик Елейн DiMasi.

Checco додав: "Ми були здивовані, що вода проникає лише близько 5 до 10 нанометрів в порожнини - суму, що відповідає лише від 15 до 30 шарів з молекул води -. Незалежно від глибини порожнини Це дає перші прямі докази Морфологія таких дрібних бульбашок ".

За спостереженнями вчених, пляшечки лише близько 10 нанометрів - приблизно в десять тисяч разів менше ширини людського волоса. І результати команди остаточно показати, що ці крихітні бульбашки мають майже плоскі вершини. Це на відміну від великих, мікронних розмірів бульбашок, які мають більш округлі вершини.

"Це плоскі конфігурації є привабливим для широкого кола додатків, оскільки очікується збільшення гідродинамічних прослизання минулому nanotextured поверхні", Checco сказав. "Більш того, той факт, що вода ледь проникає в нано-текстур, навіть якщо зовнішній тиск застосовується для рідини, має на увазі, що ці нанопузирькі дуже стабільні».

Тому, на відміну від матеріалів з більшими, мікронних розмірів текстур, поверхонь, виготовлених Брукхейвенської команди можуть проявляти більш стабільною супергідрофобних властивостями.

"Ці результати забезпечують краще розуміння нанорозмірних аспекти superhydropobicity, які повинні допомогти поліпшити розробку майбутніх супергідрофобних антипригарним поверхонь", Checco сказав.

Це дослідження фінансується за рахунок Міністерства енергетики Управління науки. Томмі Гофман, колишній фізик Брукхейвенської зараз на Гельмгольца Берлін, також внесли свій внесок в цю роботу.