Ученые создали самую водонепроницаемую поверхность в мире

Ученые из Университета Аалто (Финляндия) создали новый тип ультратонкого материала, который может открыть путь к новым методам гидроизоляции. Приготовление пищи, транспорт и сотни других технологий зависят от того, как вода прилипает к поверхностям или соскальзывает с них. Понимание молекулярной динамики этих крошечных капелек помогает ученым и инженерам находить пути совершенствования многих бытовых и промышленных технологий. Именно поэтому поиск новых сверхводостойких покрытий откроет в будущем совершенно новые возможности для создания более эффективной и водонепроницаемой техники.

Супергидрофобные поверхности отталкивают капли и обладают многими преимуществами перед обычными. Они имеют очень тонкий жидкий слой водонепроницаемых частиц и силиконовую подложку. Этот жидкий слой действует как смазка между каплями воды и самой поверхностью, обеспечивая легкое скольжение капель. В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Chemistry, ученые обнаружили, что эти материалы так же устойчивы к воздействию воды при низкой концентрации “мокрых” молекул, как и при высокой.

“Это первый случай создания молекулярно неоднородных поверхностей непосредственно на нанометровом уровне“, — говорит ведущий автор исследования докторант Сакари Лепико (Sakari Lepiko).

Группа создала твердые кремниевые поверхности, внешний слой которых напоминает жидкость. Этот высокоподвижный верхний слой служит смазкой, сводя к минимуму взаимодействие между изделием и каплями воды. Исследователи смогли точно контролировать степень окружения кремния самособирающимися монослоями (SAM). Лепико отметил, что кремний становился одинаково скользким как при обильном покрытии SAM, так и при едва нанесенном. Одна из основных проблем таких покрытий заключается в том, что они очень тонкие и легко рассеиваются после физического контакта. Однако по словам Лепико, это новое открытие может помочь увеличить долговечность подобных материалов.

“Наш контрмеханизм — это новый способ увеличить подвижность капель“, — добавил он.

Команда будет продолжать тестировать свойства этого высоководостойкого материала, рассматривая возможные будущие применения.