ضد آب‌ترین ماده جهان ساخته شد

به گزارش خبرنگار علم و فناوری آنا، یکی از مشکلات پیش رو در بسیاری از حوزه‌های صنعت و پژوهش، ترکیب آب با مواد و تأثیر تماس آب با سطوح جامد به شمار می‌رود؛ بنابراین یافتن پوشش‌های مقاوم در برابر آب اهمیت زیادی داشته و ارائه عایق‌های مناسب می‌تواند عملکرد و طراحی ماشین آلات کار آمدتر را ممکن کند.

به طور کلی مایعات و به ویژه آب به دلیل ساختار خاص خود قابلیت نفوذ به ریز‌ترین ترک‌ها را داشته و سطوح مایع قادر هستند شکاف‌های مختلف را پر کنند.

در این شرایط استفاده از عایق‌ها حیاتی محصوب شده و این مواد که عموما از یک لایه فوق‌العاده نازک از مولکول‌های مقاوم در برابر آب تشکیل شده اند به یک سطح جامد از سیلیکون در زیر آن متصل بوده و اجازه نفوذ رطوبت را نمی‌دهند. این لایه عایق مایع، مانند یک لایه روان کننده بین قطرات آب و خود سطح عمل می‌کند و باعث می‌شود که قطرات با اصطکاک بسیار کمی از سطح سر بخورند.

به همین دلیل تیمی از محققان دانشگاه آلتو در فنلاند به بررسی دقیق‌تر این موضوع پرداخته و دریافتند که این مواد زمانی که مولکول‌های مایع مانند در غلظت کم یا بالا وجود دارند به همان اندازه در برابر آب مقاوم هستند.

ساکاری لپیکو (Sakari Lepikko)، پژوهشگر ارشد این مطالعه در رابطه با موضوع فوق گفت: ما توانستیم ماده‌ای ایجاد کنیم که مستقیماً در سطوح نانومتری قادر به ایجاد سطوح ناهمگن مولکولی است. پیش از این سابقه نداشت که مواد عایقی با این سطح از پوشش کم باعث ایجاد لغزندگی استثنایی شوند.

به گزارش آنا، در این غلظت‌های کم، آب به صورت لایه‌ای روی سطح سیلیکون تبدیل می‌شود. قبلاً تصور می‌شد که این امر باعث افزایش اصطکاک بین آب و سطح سیلیکون می‌شود، اما ما دریافتیم که در عوض، آب آزادانه بین مولکول‌های سطح مایع در پوشش کم جریان دارد و روی سطوح مورد نظر می‌لغزد.

یکی از مشکلات اصلی پوشش‌های فوق این است که بسیار نازک هستند و بر اثر تماس فیزیکی به راحتی پراکنده و بی اثر می‌شوند. با این حال، کشف جدید این تیم مطالعاتی می‌تواند به افزایش دوام این مواد کمک کند.

لپیکو در ادامه توضیحاتش افزود: مکانیسم مبتنی بر فناوری نانوی ما روشی جدید برای افزایش تحرک قطرات در هر جایی است که لازم باشد. مواردی مانند انتقال حرارت در لوله ها، یخ زدایی و ایجاد قابلیت ضد مه استفاده‌های بالقوه این فناوری جدید هستند. همچنین این نانو ماده به میکروسیال‌ها کمک کرده و در جایی که قطرات ریز باید به آرامی جابجا شده و سطوح خود تمیز شونده ایجاد کنند، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

محققان در نظر دارند به مطالعات خود در این رابطه ادامه داده و در گام بعدی، خواص این ماده فوق العاده ضد آب را بیشتر بررسی کنند.

شرح کامل این پژوهش روز گذشته در آخرین شماره مجله تخصصی Nature Chemistry منتشر شده است.