Наноразмерното маслено покритие открива пътя към един самопочистващ се свят

Неотблъскващите мръсотията покрития, появили се към средата на миналия век, са се превърнали в неразделна част от човешкия живот. Те се използват в производството на съдове за хранене и опаковки за храни, козметика, бои и много други продукти. За съжаление тези вещества могат да бъдат опасни за природата и хората. Изучавайки молекулите на маслата, австралийски и германски учени са открили възможност за създаване на безвредни, но изключително тънки антиадхезионни материали.

Подобните на течност вещества, изследвани от химиците от Университета в Сидни и Института „Макс Планк“, са така наречените хлъзгави течни повърхности с ковалентни връзки (SCALS). Те се произвеждат от силикони или полиетиленгликол и са безвредни за околната среда. Те имат антиадхезионни свойства като PFAS – група синтетични полимери, които се считат за вредни и почти вечни замърсители.

Дебелината на слоя се измерва в нанометри и е между две и пет милиардни части от метъра. Той е съставен от молекули масло с дължина само стотина атома. Този подобен на течност слой не позволява на почти никакви замърсители да се задържат на повърхността. Водните капки се търкалят лесно по него, което отлично повишава ефективността на топлопренасянето и събирането на вода. Той предотвратява образуването на лед и натрупването на бактерии, съобщава Phys.org.

„Можем да свържем изключителните характеристики на тези слоеве с тяхната наноструктура – това означава, че вече знаем какво искаме, когато разработваме хлъзгави повърхности. Това ни позволява да ги направим още по-ефективни и да създадем работещи алтернативи на флуорираните покрития“, каза професор Сидни Нето.

За да разкрият тайните на свръхтънкия слой масло, учените са използвали две техники: силова спектроскопия, която измерва дължината на отделните молекули и силата, необходима за тяхното разтягане и свиване. Втората е неутронната рефлектометрия, която измерва дължината и плътността на прилепване на молекулите. Те са установили, че ако течните молекули са твърде къси и редки, то те не покриват напълно твърдата повърхност. От друга страна, ако молекулите са твърде дълги или плътността им е твърде висока, те нямат гъвкавостта, присъща на течностите. Необходимите качества са някъде по средата.

Когато се покрият с прах и мръсотия, слънчевите панели спират да произвеждат енергия. Те трябва да се почистват редовно, което е трудно, а понякога и невъзможно. Представената нова технология може коренно да промени големите соларни панели, които ще могат да остават чисти и да запазят своята ефективност. Това е особено важно за бъдещите огромни масиви от слънчеви панели, плаващи в спокойните морета близо до екватора, биха могли да осигурят на практика неограничена слънчева енергия за гъсто населените страни в Югоизточна Азия и Западна Африка.