Ученые Научно-исследовательской лаборатории ВМС США работают над созданием поверхностей, имитирующих природные водоотталкивающие покрытия. Эта технология позволит достичь значительного успеха в производстве покрытий нового поколения, которые будут по достоинству оценены в медицине, энергетике и военных технологиях.

Исследование будет опубликовано в декабрьском номере журнала Nature Materials.

Доктор Уолтер Дрессик (Walter Dressick) из Лаборатории ВМС вместе с профессором Меликом Демирелем (Melik Demirel) из Пенсильванского Университета и доктором Мэтью Хэнкоком (Matthew Hancock) из Массачусетского Технологического Института объединили усилия, чтобы создать искусственную водонепроницаемую пленку. В отличие от предыдущих исследований новая разработка может управлять направленностью движения жидкости. В этой системе поли-n-ксилиленовые (париленовые) наностержни осаждаются на поверхность методом обычного парофазного осаждения. По сравнению с более сложным, многостадийным процессом литографии, который часто использовался в предшествующих системах, один этап новой технологии занимает менее часа. Впервые такой тип поверхности был создан на наноуровне.

Наностержни, формирующие пленку, сглаживаются на микроуровне. Размер и гладкость означают, что капли, попадающие и двигающиеся по поверхности, не подвергаются никаким искажениям. Кроме того, их можно передвигать без накачивания или оптических волн. Предыдущие системы приводили к деформации капель, что могло послужить причиной разрыва, разлива или разрушения содержимого капли, что имеет большое значение для использования разработки в медицине и микросборке. В дальнейшем ученые собираются оптимизировать процесс подготовки и механизм переноса капли.

Ученые надеются, что пленка будет использоваться в качестве покрытия корабельных корпусов, уменьшая сопротивление и замедляя биологическое обрастание. В промышленности пленка может найти применение в струйных диодах, безнасосных струйных цифровых устройствах, увеличивающих эффективность термического охлаждения микрочипов, а также в покрытии автомобильных шин.

Финансовую поддержку исследования обеспечивает Управление военно-морских исследований США.

Рис. 1. a) Схематичное изображение осаждения на пленку, b) Поперечное сечение пленки, показанное с помощью электронного микроскопа, c) Изображение анизотропной , клейкой, влажной поверхности с каплями воды, d) Прилипание и отделение капель воды в трех типах нанопленки (изображение Nature Materials).

По материалам: