Нефть поможет создать самоочищающиеся поверхности
Современная наука неустанно ищет инновационные решения, способные улучшить жизнь и уменьшить негативное воздействие на окружающую среду. Один из таких прорывов связан с разработкой отталкивающих грязь покрытий, которые появились примерно в середине прошлого века. Они нашли широкое применение в различных областях, включая производство посуды, пищевую упаковку, косметику, краски и многие другие товары. Однако, помимо своей функциональности, структуры также могут нести в себе определенные риски для окружающей среды и здоровья человека. Решить ряд проблем поможет покрытие на основе нефти, сообщает Phys.org.
Разработка создана исследователями из Австралийского университета Сиднея и Института Макса Планка. Они обратили внимание на молекулы нефти и открыли потенциал для получения новых, безопасных и ультратонких антиадгезионных материалов. Структуры получили название «скользкие жидкие поверхности с ковалентными связями» (SCALS). Их изготавливают из силикона и полиэтиленгликоля, материалов, безвредных для окружающей среды. Однако, свойства антиадгезии сравнимы с такими веществами, как полифторированные алкилсульфонаты (ПФАС). Данные синтетические полимеры известны своей вредностью и тяжело разлагаемой структурой.
Толщина слоя SCALS невероятно мала, измеряется в нанометрах и составляет от 2 до 5 миллиардных метра. Этот практически жидкий слой, состоящий из молекул нефти, обладает уникальной способностью отталкивать разнообразные загрязнения. Благодаря этому, как известно журналистам pronedra.ru, капли воды без труда скатываются по поверхности, что повышает эффективность процессов теплообмена и влагоотбора. Кроме того, продукт препятствует образованию ледяных наростов и скоплению бактерий.
Профессор Сидни Нето, один из ученых, работающих над исследованием, подчеркнул, что полученные результаты дают понимание о важности наноструктуры материала для производительности. Он также отметил, что это знание позволит сделать такие антиадгезионные поверхности еще более эффективными и разработать альтернативы традиционным фторированным покрытиям.
Для раскрытия тайн сверхтонкого слоя нефти, ученые применили два метода исследования. Первый, силовая спектроскопия, позволил измерить длину отдельных молекул и силу, необходимую для их растяжения и сжатия. Второй метод, нейтронная рефлектометрия, помог определить длину и плотность молекул на поверхности. Это позволило установть оптимальные характеристики молекул для достижения желаемых антиадгезионных свойств, так как, как оказалось, слишком короткие или слишком длинные молекулы не могут обеспечить эффективное покрытие поверхности.
