478.55
+0.13
563.73
+1.43
8.1
+0.05
+27
Погода в Ереване
Рус
Ученые превратили сажу в идеальный водо- и маслоотталкивающий лак
09:05
02 Декабря 2011

Немецкие физики использовали обычную свечную сажу для создания лакокрасочного покрытия, которое одинаково эффективно отталкивает воду и маслянистые жидкости, и опубликовали "рецепт" изготовления этого вещества в статье в журнале Science, передает РИА Новости.

Многие ученые и инженеры посвятили себя созданию покрытия или материала, который идеально отталкивал не только воду, но и другие типы жидкости - масло, кровь, спирты и другие органические вещества. Так, в сентябре 2011 года Джоанна Айзенберг и ее коллеги из Гарвардского университета создали такую пленку на основе технологии, которую ученые "подсмотрели" у гладких листьев плотоядного растения непентес.

Группа ученых под руководством Дориса Фолльмера (Doris Vollmer) из Института изучения полимеров Общества Макса Планка в городе Майнц (Германия) обратила свое внимание на другой обыденный объект окружающего нас мира - свечную сажу.

Физики заметили, что пленка сажи, которую пламя свечи оставляет на поверхности стекла при достаточно долгом соприкосновении, обладает хорошими водо- и маслоотталкивающими свойствами.

Они проанализировали ее химическую и пространственную структуру при помощи сканирующего электронного микроскопа и обнаружили, что пленка состоит из микроскопических частиц углерода диаметром в 30-40 нанометров. Эти фрагменты расположены в виде запутанного леса из углеродных хвостов, которая на языке науки называется "сетью фракталоподобных частиц".

Несмотря на великолепные водоотталкивающие свойства, пленка из сажи несовершенна - она легко распадается на части из-за отсутствия прочных связей между углеродными комочками.

Фолльмер и его коллеги преодолели эту проблему - они скрепили слой сажи при помощи тонкой кремниевой оболочки. Они поместили пленки сажи в эксикатор - сушильную машину - вместе с емкостями с растворами аммиака и тетраэтил-ортосиликата (ТЭОС) - соединения кремния, кислорода и хвостов этилена.

Пары ТЭОС осадились на пленку и распались на составляющие под действием аммиака, в результате чего на поверхности сажи остались только атомы кремния. Ученые прогревали полученный материал при температуре 600 градусов Цельсия в течение двух часов до того момента, как угольно черная сажа стала полностью прозрачной.

Затем ученые повторили процесс, заменив емкость с ТЭОС сосудом с соединением кремния, фтора и водорода. Физики проверили свойства нового материала.
Оказалось, что капля воды скатывается с его поверхности, если пластинку суперлака приподнять всего на 1 градус. Как отмечается в статье, ученым было крайне сложно нанести каплю на их изобретение, так как она сразу "убегала" на другие, более гостеприимные материалы.

Масло и другие органические жидкости не были проблемой для "сажи" Фолльмера и его коллег - максимальный угол скатывания составлял всего 5 градусов.

Кроме того, данный материал обладает неплохими механическими свойствами - суперлак сохраняет свои свойства даже при температуре в 400 градусов Цельсия. Пластинка толщиной в 3 микрометра поглощает меньше света, чем стекло, что делает этот материал пригодным для покрытия очков и других оптических устройств.

После этого ученые попытались исцарапать свое изобретение при помощи песка - поверхность суперлака покрылась крупными царапинами, но он не потерял свои свойства.

Авторы статьи полагают, что их изобретение найдет широкое применение в промышленности и науке - этот лак можно нанести не только на стекло, но и на алюминий, медь, нержавеющую сталь или другие сплавы. -0-

Loading...
Материалы по теме
Другие материалы раздела
20:24
23 Августа 2017
Названа причина двухлетней зимы и ночи на Земле
Cоответствующее исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences
16:40
22 Августа 2017
Астероид Флоренс не представляет угрозы для Земли – директор обсерватории
Приближающийся к Земле крупнейший астероид Флоренс не столкнется с планетой, заявил агентству "Новости-Армения" директор Бюраканской астрофизической обсерватории Арег Микаелян
21:24
21 Августа 2017
Ученые назвали сроки коллапса человеческой цивилизации
Руководитель отделения астрономии Гарвардского университета Абрахам Лоэб и его коллега Манасви Лингам (США) оценили сроки, когда на Солнце вспыхнет разрушительная для человеческой цивилизации супервспышка
21:37
19 Августа 2017
Летящий к Земле астероид при столкновении теоретически способен уничтожить жизнь на планете - ученый
Он будет двигаться с юго-востока на юго-запад на высоте 20-30 градусов над горизонтом
20:42
19 Августа 2017
Android в лучах затмения: стала известна дата выхода новой операционной системы
Новая операционная система Android O (8.0) будет представлена общественности
20:24
18 Августа 2017
К Земле приближается самый крупный со времени наблюдений астероид
К Земле приближается крупнейший астероид со времен начала систематических наблюдений НАСА
21:13
17 Августа 2017
Физики открыли потенциально новое состояние вещества
Американские и немецкие физики открыли потенциально новое состояние материи
10:13
16 Августа 2017
Ученые доказали смертельную опасность периодического курения
К подобным выводам авторы пришли, сравнив показатели артериального давления и уровня холестерина у около 40 тысяч активных и социальных курильщиков из штата Огайо
21:32
15 Августа 2017
Ученые нашли новый эффективный способ борьбы с облысением
Американские ученые нашли новый эффективный способ борьбы с облысением
21:17
14 Августа 2017
Время почти пришло: математик предсказал срок гибели человечества
Ученый пришел к выводу, что технологические цивилизации, которые существуют миллионы лет, чрезвычайно редки и маловероятно, что люди — одна из них
14:18
11 Августа 2017
Ученые обнаружили простой способ замедлить старение
В экспериментах специалисты использовали 6-месячных и 18-месячных мышей, у которых брали образцы тканей печени
20:26
08 Августа 2017
Астрофизики обнаружили неожиданное свойство черных дыр
Астрофизики считают, что их точку зрения подтверждает тот факт, что в центрах галактик, где должно быть много черных дыр, нейтронных звезд мало