Lézerrel mintázott víztaszító fémfelületet hoztak létre

A szuperhidrofób anyagokra óriási az igény, hiszen az ilyenekből készült tárgyak és borítások kevésbé rozsdásodnak, jegesednek és könnyen tisztán tarthatók.

Lézerrel mintázott víztaszító fémfelületet hoztak létre

A Rochester Egyetem kutatói rendkívül víztaszító fémfelületeket hoztak létre lézerek segítségével. A szuperhidrofób anyagokra óriási az igény, hiszen az ilyenekből készült tárgyak és borítások kevésbé rozsdásodnak, jegesednek és könnyebben tisztán tarthatók, mint a hagyományos felületek. A legtöbb jelenleg is forgalomban lévő víztaszító anyag valamiféle kémiai bevonatnak köszönhetően pergeti le magáról a cseppeket, Chunlei Guo kutatócsoportja azonban egy különleges mintázat révén érték el a hatást.

A szakértő és kollégái lézerek segítségével mikro- és nanoméretű struktúrákat vájtaka fémek felszínébe, ezzel téve víztaszítóvá az anyagokat. A kutatócsoport korábban hasonló, lézerrel vájt precíz mintázatokat használt a fémek feketévé változtatására. Guo elmondása szerint az általuk kreált módszerrel olyan többfunkciós felületek gyárthatók, amelyek szuperhidrofóbok és a rájuk eső fény nagy részét is elnyelik, ami különösen jól használhatóvá teheti ezeket a napenergia kiaknázása során.

Az eljárás nagy előnye, hogy mivel a mintázatot magába az anyagba vájják, az sokkal kevésbé lesz hajlamos a kopásra vagy a leválásra, mint a felületekre utólagosan felvitt víztaszító rétegek. A piciny felszíni vájatok eredményeként az anyag annyira hidrofób lesz, hogy a víz nem egyszerűen lepereg, hanem egyenesen lepattan róla, ahogy az a mellékelt felvételeken is látszik. A kezelt fémek sokkal kevésbé nedvesednek, mint a széles körben használt teflon. Ahogy Guo elmondta, ha egy teflonnal bevont felületre vizet csepegtetünk, azt közel 70 fokos szögig kell dönteni, mire a cseppek elkezdenek legördülni az anyagról. Az új módszerrel kezelt fémek esetében ehhez már 5 fokos „lejtő” is bőven elegendő.

A fejlesztő csoport elmondása szerint a szuperhidrofób fémek különösen jól alkalmazhatók lehetnek olyan régiókban, ahol kevés a csapadék. A fejlesztést pontosan ezen okból a Bill és Melinda Gates Alapítvány is támogatja. Ha kellően víztaszító csövekben folyik a víz, sokkal enyhébb lejtésű, kisebb átmérőjű vezetékekkel lehet dolgozni, és nem kell attól félni, hogy a folyadék a csövek falára tapad. Az újfajta anyagok felhasználásával ezen kívül olyan latrinák építhetők, amelyek vízöblítés nélkül is könnyen tisztán tarthatók, ami rendszerint nagy kihívást jelent csapadékszegény területeken.

Hogy mindez valósággá válhasson, még komoly munkára lesz szükség, hiszen az eljárás egyelőre meglehetősen lassú. Egy 3 x 3 centiméteres négyzet alakú felület megmunkálása jelenleg egy órát vesz igénybe femtoszekundumos lézerekkel, amelyek rendkívül rövid lézerpulzusok sorozatával munkálják meg az anyagot. A kutatók a módszer felgyorsításán túl azon is dolgoznak, hogy hogyan lehetne az új felületkezelési módszert a fémeken kívül más anyagokon is alkalmazni.

Guo elmondása szerint a hasonló, finom mintázatok létrehozásával nagyon különleges tulajdonságú anyagokat lehet előállítani. Korábbi kísérleteik során például a mostani eredmény ellenkezőjét is megvalósították, vagyis a vizet rendkívüli módon vonzó fémfelületeket hoztak létre, amelyeken a vízcseppek adott körülmények közt akár lejtőn felfelé is mozoghatnak.

Tesztek

{{ i }}
arrow_backward arrow_forward
{{ content.commentCount }}

{{ content.title }}

{{ content.lead }}
{{ content.rate }} %
{{ content.title }}
{{ totalTranslation }}
{{ orderNumber }}
{{ showMoreLabelTranslation }}
A komment írásához előbb jelentkezz be!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Segíts másoknak, mond el mit gondolsz a cikkről.
{{ showMoreCountLabel }}

Kapcsolódó cikkek

Magazin címlap arrow_forward