новости бизнеса
компании и предприятия
нефтехимические компании
продукция / логистика
торговый центр
ChemIndex
новости науки
работа для химиков
химические выставки
лабораторное оборудование
химические реактивы
расширенный поиск
каталог ресурсов
электронный справочник
авторефераты
форум химиков
подписка / опросы
проекты / о нас


контакты
поиск
   

Новости химической науки > Между маслом и водой бегает букашка


8.6.2012
средняя оценка статьи - 4.3333 (3 оценок) Подписаться на RSS

Природа часто подсказывает исследователям – специалистам по материалам, в каком направлении им работать. Так, в основу самоочищающихся поверхностей легло строение листьев лотоса, а поверхности с идеальной адгезией для шагающих минироботов были разработаны по образу и подобию лапок геккона, способного штурмовать любые стены.

Теперь исследователи использовали секрет насекомых – водомерок, чтобы разработать устройство, способное скользить по разделу фаз вода-масло. Для этого поверхность ножек устройства была сделана таким образом, чтобы отталкивать масло, даже находясь под водой.

Ранее было обнаружено, что скольжение по воде клопа-водомерки обусловлено химическим составом и физическими свойствами микроскопическими выступами и наноразмерными желобками на ногах насекомого. Шутао Вонг (Shutao Wang) из Академии наук Китая предположили, что смогут искусственно воссоздать подобные структуры для решения задачи, связанной с химией поверхностей: большинство олеофобных (маслооталкивающих) материалов не работают при увлажнении водой, тем не менее, олеофобные поверхности, сохраняющие способность отталкивать неполярные жидкости даже и во влажном состоянии – такие материалы могли бы оказаться полезными для защитных покрытий ветровых стекол автомобиля или же позволят создать автоматы для устранения разливов нефти по воде.



Рисунок из ACS Nano, 2012, DOI: 10.1021/nn301550v

Исследователи из группы Вонга создали пятисантиметровое устройство, способное скользить по воде благодаря нанесенному на ее четыре «ножки» суперолеофобному покрытию. Исследователи придали устройству форму, похожую на форму клопа-водомерки, соответствующим образом согнув основу – медную проволоку. Для нанесения нанопокрытия на металл, практически воспроизводящего рельеф на лапках насекомого, исследователи использовали простой метод – они погружали медные провода в водный раствор аммиака, который реагировал с медью, образуя микрокластеры из нанолепестков оксида меди.

Для того, чтобы проверить способность новой поверхности отталкивать неполярные жидкости, Вонг помещал «медную водомерку» под воду, и добавлял в систему капли 1,2-дихлорэтана, неполярного вещества, плотность которого больше плотности воды. Исследователи изучали взаимодействие между поверхностью и жидкостью, измеряя углы смачивания. Было обнаружено, что угол смачивания поверхности 1,2-дихлорэтаном под водой равен 164°, при этом, если угол смачивания поверхности неполярной жидкостью составляет 150°, такая поверхность считается олеофобной.

Чтобы получить «искусственную водомерку» исследователи связали медные провода с медной пластинкой, изображающей тело насекомого. Они погрузили четыре лапки медной букашки в водный раствор аммиака, а затем проверили «мореходность» системы. Когда исследователи помещали медную «масломерку» в контейнер, содержащий воду и 1,2-дихлорэтан и трясли контейнер, медная букашка скользила по поверхности раздела вода/масло также, как настоящая водомерка скользит по поверхности раздела вода/воздух. Вонг предполагает, что метод получения покрытия может оказаться полезным и для других металлов, для которых можно проводить подобную окислительную обработку и для полимеров, на которые можно нанести покрытие из оксида металла.

Эрик Лот (Eric Loth), специалист по олеофобным покрытиям для кораблей и самолетов из Университета Виржинии отмечает, что работающие под водой олеофобные покрытия могут оказаться полезными для экономии топлива морских судов за счет того, что такие покрытия будут препятствовать обрастанию подводной части корабля рачками и другими обитателями моря.

Источник: ACS Nano, 2012, DOI: 10.1021/nn301550v

метки статьи: #нанотехнологии, #новые материалы, #химическая технология, #химия поверхности

оценить статью: 12345
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru
Комментарии к статье:
Ваше имя
Ваш e-mail, чтобы следить за обсуждением
   
Комментарий

Символ пятого P-элемента в табл. Менделеева
(латиницей, одной заглавной буквой):
   
 


Вы читаете текст статьи "Между маслом и водой бегает букашка"
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru

Все новости



Новости компаний

Все новости


© ChemPort.Ru, MMII-MMXXI
Контактная информация