485.16
+0.79
562.93
-1.22
8.23
-0.05
+9
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
13:28
06 Ноября 2017
Ученые обнаружили уникальные свойства граната
Группа ученых обнаружила уникальные свойства граната и ряда других продуктов
18:15
05 Ноября 2017
Глобальное потепление наших дней: ледники Антарктики ускорили таяние
Глобальное потепление считается учеными самой большой угрозой человечеству, наряду с ростом населения
21:17
04 Ноября 2017
Ученые назвали чудодейственные свойства аспирина
Последнее по счету исследование было основано на опросе 300 тысяч человек в возрасте от 50 до 71 года
15:21
03 Ноября 2017
Точка невозврата пройдена: Хокинг предрек уничтожение человечества
Мы прошли точку невозврата, Земля становится слишком тесной для нас, считает Стивен Хокинг
11:47
03 Ноября 2017
Секреты вечной молодости или как победить старение
Идея вечной молодости не отпускает человечество с незапамятных времен. Но что произойдет, если нам действительно удастся затормозить процессы старения?
20:47
02 Ноября 2017
Исследователи обнаружили внутри пирамиды Хеопса потайное помещение
По словам одного из участников международной археологической экспедиции, это первое крупное открытие с тех пор, как еще в XIX веке была определена структура внутренних помещений пирамиды
20:04
29 Октября 2017
Физики выявили основную причину взрывов смартфонов
Физики из Стэнфордского университета объяснили причину взрыва литий-ионных батарей, устанавливаемых в большинство современных смартфонов, планшетов и лэптопов
12:33
29 Октября 2017
Ученые идентифицировали виновника “самоубийств” более тысячи акул
Более тысячи “самоубийств” морских хищников зафиксировали в этом году
09:00
29 Октября 2017
Эксперты назвали топ-5 самых доступных автомобилей-беспилотников
Специалисты автомобильного рынка составили рейтинг самых доступных машин с функциями автономного вождения
11:16
28 Октября 2017
Робот София первым в мире получил гражданство и "подколол" Илона Маска (ВИДЕО)
В последний год София неоднократно появлялась в СМИ с заявлениями различной степени эпатажности
17:27
27 Октября 2017
Ученые назвали способ борьбы со старением
Статья с результатами исследования опубликована в журнале Cell Metabolism
15:58
26 Октября 2017
Президент Армении назвал залог развития и экономического прогресса страны
В сфере информационных и телекоммуникационных технологий Армения движется вперед ускоренными темпами, заявил президент республики Серж Саргсян