Наноразмерные пики придают материалам свойства супергидрофильности

Американские ученые создали метод получения супергидрофильных поверхностей, каковые смогут использоваться в микрожидкостных чипах, а свойство таких поверхностей мешать появлению капель делает их занимательными для применения во многих областях, к примеру в качестве незапотевающих стоматологических зеркал

Супергидрофильная поверхность: изображение, полученное посредством сканирующего электронного микроскопа демонстрирует микро- и наноразмерную текстуру поверхности

Полученная поверхность покрыта смесью микро-островков и наноразмерных пиков, каковые придают субстрату свойство супергидрофильности: вода, находящаяся в контакте с этими небольшими выступами, образует на поверхности узкую однородную пленку с углами смачивания не превышающими 5° независимо от природы субстрата. Группа исследователей из университета Арканзаса удачно протестировала данный эффект на стеклянных, металлических и кремниевых подложках, и так был сделан вывод о применимости этого подхода для многих материалов.

Длительность результата супергидрофильности и долговечность материала

Супергидрофильная поверхность возможно образована одними наноразмерными неровностями, но ученые предпочли сочетание микро- и наноразмерных неровностей. «Текстура, грамотный только наноразмерными неровностями, скоро изнашивается, и тогда поверхность теряет свойство супергидрофильности, – говорит Мин Зу (Min Zou), начальник лаборатории наномеханики и трибологии, проводившей изучения. – Наоборот, в нашем случае микро-выступы оказывают помощь обезопасисть большие наноструктуры и так обеспечить долговечность обработки».

Для получения супергидрофильной текстуры поверхностей ученые применяли способ осаждения – кристаллизации, индуцированной алюминием (aluminum-induced crystallization, AIC). Данный процесс начинается с аморфного частиц кремния и осаждения алюминия на поверхность, после этого проводится травление и отжиг – так происходит «наращивание» небольших кремниевых неровностей на подложку. Опыты продемонстрировали, что в течение 192 часов полученная так поверхность не изменяет собственные супергидрофильные свойства.

Контроль смачиваемости

Были кроме этого изучены эффекты смачиваемости комбинированной поверхности: на супергидрофильной поверхности ученые расположили супергидрофобные участки, образованные C4F8. Иначе говоря с применением созданных разработок была взята поверхность, где вода может распространяться лишь по определенным гидрофильным маршрутам. Данный принцип очень пользуется спросом при конструировании особых частей микрожидкостных устройств.

на данный момент ученые подробно прорабатывают условия долгого применения супергидрофильных поверхностей, заостряя внимание на подготовке к выпуску на рынок обрисованной разработке. Изучение размещено в издании Nanotechnology.

Мария Костюкова

Случайные записи:

• На токамаке kstar поставили мировой рекорд по удержанию плазмы
• Графеновые квантовые точки могут использоваться для превращения углекислого газа в жидкое топливо

Супергидрофобные поверхности

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Открыт новый эффект в полупроводниковых материалах, ставящий под сомнение дислокационную теорию изменения электрических и механических свойств

  В следствии изучений, совершённых интернациональной группой исследователей на базе Nordic Hysitron Laboratory (NHL) в Технологическом Университете…

• «Прометей» представит на военно-морском салоне новые конструкционные материалы с уникальными свойствами

  На Интернациональном военно-морском салоне-2011, что пройдет в Петербурге с 29 июня по 3 июля, ФГУП ЦНИИ КМ «Прометей» представит образцы азотосодержащих…

• Обнаружены необычные электронные свойства кристаллических материалов на основе висмута, полезные для фотоэлементов и компьютерных чипов

  Физики Университета Ратгерса (Rutgers University) открыли электронные свойства и необычное поведение в материале, что имеет возможности применения в…

• Легирование дефектов графена позволит «настроить» материал для применения в электронике

  Не обращая внимания на впечатляющие чертей чистого графена, применять данный материал на практике выяснилось куда сложнее, чем предполагалось. В рамках…