. Дубна: 9 oC
Дата 19.09.2021
rss vk ok fb twitter
Изображение Advanced Materials.

Американские исследователи создали новый наноматериал, который отталкивает воду и может оставаться сухим даже под водой.

Разработка ученых из Университета Центральной Флориды может открыть новое направление в разработке более эффективных водооталкивающих поверхностей, топливных элементов и электронных датчиков для обнаружения токсинов. Анонс статьи об этом вынесен на обложку августовского номера журнала Advanced Materials.

Команду исследователей вдохновила природа и эволюция некоторых растений и живых существ. Дебашис Чанда, профессор Технологического центра нанотехнологий UCF, возглавил команду, которая создала эти новые супергидрофобные пленки и покрытия из наноматериалов. Он был вдохновлен природой и эволюцией определенных растений и биологических видов.

«Водоотталкивающие свойства или гидрофобность – это природный инструмент для защиты и самоочищения растений и животных от патогенов, таких как грибки, рост водорослей и накопление грязи, – объясняет руководитель группы Дебашис Чанда (Debashis Chanda). – Мы опирались на структуру листа лотоса и синтезировали наноструктурированные материалы на основе молекулярных кристаллов фуллеренов».

Фуллерены (C60 и C70 ) построены из атомов углерода и представляют собой шарики, поверхность которых составлена из пятиугольников и шестиугольников. Фуллерены могут выстраиваться в  молекулярные кристаллы – их называют фуллеритами. Так вот, если коллоидный гель с нанокристаллами фуллерита нанести на поверхность, то образуется пленка с супергидрофобными свойствами, утверждают авторы исследования. Капля воды на поверхности такой пленки скатывается в шарик, подобный жемчужине. Пленка при погружении в воду остается сухой до 3 часов даже на глубине двух футов.

Эту супергидрофобную пленку потенциально можно использовать для бактериальной дезинфекции, генерации водорода или электрокатализа, говорят ученые.

«Например, новый гель облегчает электролиз воды, что может привести к более эффективным топливным элементам, – говорит Чанда. – Тот же гель может помочь созданию более совершенных акцепторов электронов, которые играют ключевую роль в разработке высокочувствительных детекторов и сенсоров токсичных газов. Это большой потенциал. Это очень интересно».

Большинство известных гидрофобных поверхностей получены путем создания микроскопических рисунков с помощью литографии или травления, что можно использовать не для любого материала. И не все такие гидрофобные поверхности остаются сухими при погружении под воду более чем на несколько минут на определенной глубине.

«Мы обнаружили, что пленки фуллерита демонстрируют исключительную водоотталкивающую способность независимо от направления потока воды и даже при непрерывном потоке воды над ними, – подчеркивает Чанда. – Даже когда они находятся под водой на глубине 2 фута на несколько часов, пленки остаются сухими. Мы даже обнаружили, что они могут улавливать и накапливать газы под водой в форме пластронов, как щелочная муха калифорнийского озера Моно».

Добавить комментарий

Комментарии не должны оскорблять автора текста и других комментаторов. Содержание комментария должно быть конкретным, написанным в вежливой форме и относящимся исключительно к комментируемому тексту.


Защитный код
Обновить