Исследователи создали супергидрофобную поверхность, которая практически не смачивается и заставляет воду отскакивать от нее, как мячик.
После многолетних исследований супергидрофобных поверхностей ученые из Университета Бригама Янга создали наклонный канал, который является супергидрофобным по своей природе. Это новое изобретение — одна из самых совершенных форм водонепроницаемых поверхностей, благодаря которой вода скатывается и отскакивает, как мячик.
Исследование супергидрофобных поверхностей
Новое исследование супергидрофобных поверхностей, проведенное под руководством профессоров кафедры машиностроения Джули Крокетт и Дэна Мейнса, может привести к созданию более экологичных и эффективных способов производства электроэнергии.
В ходе этого исследования ученые выяснили, как добиться высочайшего уровня водонепроницаемости, комбинируя узоры из микроскопических выступов или столбиков. Уровень водонепроницаемости снова зависит от того, как вода попадает на поверхность.
«Наше исследование направлено на создание идеальной супергидрофобной поверхности, — сказал Крокетт в заявлении. — Изучая свойства различных поверхностей, мы сможем точнее определить, какие из них наиболее подходят для тех или иных целей.»
Новая технология для коммерции
Благодаря этой новой технологии появилось несколько коммерческих продуктов, которые помогают сохранять обувь сухой и предотвращают попадание масла на болты.
Кроме того, чрезвычайно гидрофобную поверхность можно использовать для солнечных батарей, душевых кабин, ванн или унитазов, некоторых биомедицинских устройств, таких как внутренние трубки или шприцы, корпусов кораблей, внешней обшивки торпед или подводных лодок, а также крыльев самолетов, которые могут противостоять обледенению в условиях холодной и влажной погоды.
Сверхгидрофобные поверхности, которые исследуют ученые в лаборатории, делятся на две основные категории: поверхности с микровыступами и поверхности с ребрами и углублениями размером почти в одну десятую человеческого волоса.
Исследователи создали микроструктурированные поверхности, применив процесс, аналогичный разработке фотопленок. Они нанесли на поверхности тонкую водостойкую пленку, например тефлоновую, а затем с помощью сверхскоростных камер зафиксировали, как вода взаимодействует с поверхностью.
Они заметили изменения в реакции воды при изменении ширины ребер, а также углублений и углов стенок ребер.
«Люди знают об этих поверхностях, но не совсем понятно, почему капли или струи ведут себя именно так, — говорит Крокетт. — Если вы не знаете, почему происходит то или иное явление, оно может оказаться как полезным, так и бесполезным».
Результаты исследования были опубликованы в научном журнале Physics of Fluids.