Финские исследователи из Университета Аалто разработали новый вид супергидрофобных поверхностей, которые превосходят по способности отталкивать воду все известные материалы.
Итог экспериментов поразил всех, и прежде всего самих разработчиков. Дело в том, что их открытие бросает вызов существующим представлениям о трении между твердыми поверхностями и водой, следовательно, открывает новые возможности для изучения скользкости капель на молекулярном уровне.
Так, журнал Nature Chemistry указывает, что благодаря жидкоподобному покрытию вода скатывается с поверхности под углами в 500 раз меньшими, чем у других супергидрофобных материалов.
Скачусь SAM
Исследователи создали покрытие на поверхности кремния из молекул, называемых самоорганизующимися монослоями (SAM). Когда SAM покрыли большую часть поверхности, она стала супергидрофобной: вода образовывала капли и скатывалась.
Этого следовало ожидать, но, к удивлению разработчиков, низкая площадь покрытия кремния SAM сделала поверхность скользкой. И это произошло без капель воды, которые долгое время считались необходимыми для супергидрофобности.
«Это было нелогично: даже низкая плотность покрытия приводила к исключительной скользкости. Мы обнаружили, что в этом случае вода свободно течет между молекулами SAM, скатываясь с поверхности. А когда плотность молекул высока, вода остается на поверхности SAM и так же легко соскальзывает с них», – отмечаетведущий автор исследования Сакари Лепикко.
Он и его коллеги утверждают, что созданные ими поверхности являются наиболее водоотталкивающими материалами. У традиционных супергидрофобных поверхностей угол скольжения, под которым вода скатывается с поверхности, составляет 5 градусов. Но для новых материалов он может достигать 0,01 градуса, а это означает, что вода будет стекать практически с любой поверхности, которая не является идеально ровной.
