484.04
+0.53
523.1
+1.64
8.44
+0.03
+1
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
12:21
23 Марта 2017
Прошлый год был самым жарким за всю историю наблюдений - ООН
В прошлом году средняя температура воздуха по планете была на 1,1 градуса по Цельсию выше по сравнению с доиндустриальным периодом, говорится в новом докладе ООН, опубликованном накануне Всемирного метеорологического дня, сообщает FINMARKET.RU.
11:27
22 Марта 2017
Геофизики предрекли столкновение Земли с Марсом
Геофизик Стивен Мейерс из Висконсинского университета в Мадисоне (США) допустил столкновение Земли и Марса
09:41
22 Марта 2017
В США начала распространяться смертельная грибковая инфекция
Впервые Candida auris был выявлен в 2009 году в Японии
13:03
21 Марта 2017
Лучшие снимки Марса легли в основу видео о Красной планете
Финский фотограф Ян Фройдман преобразовал марсианские снимки в видео о Красной планете.
10:03
21 Марта 2017
Медики назвали главную опасность коктейля из алкоголя и энергетиков
Канадские медики назвали главную опасность от употребления коктейлей, состоящих из алкоголя и энергетических напитков с высоким содержанием кофеина
09:16
20 Марта 2017
Космические планы Стивена Хокинга
В сентябре 2016 года издание The Guardian опубликовало отрывок из книги Хокинга "Как создать космический корабль", в которой автор призвал человечество покорять другие планеты
11:02
18 Марта 2017
Новое лекарство показало успех в предотвращении инфаркта
Ученые провели успешные испытания инновационного препарата, способного, по их словам, предотвращать инфаркты и инсульты.
19:08
17 Марта 2017
Армия США получила на вооружение самый мощный лазер в мире
Армия США получила на вооружение самый мощный лазер в мире, сообщает сайт Warspot со ссылкой на пресс-службу корпорации Lockheed Martin.  Специалисты компании завершили испытания лазерной установки мощностью 60 кВт и передали ее американской армии.
19:12
15 Марта 2017
Ученые доказали правдивость "правила пяти секунд"
Профессор Астонского университета в Бирмингеме (Великобритания) Энтони Хилтон (Anthony Hilton) доказал правдивость так называемого правила пяти секунд
09:46
12 Марта 2017
Горячая мантия
Температуру мантии Земли измеряют не напрямую, а с помощью модельных экспериментов: вещество мантии в прямом смысле собирают из разных минералов, а потом доводят его до жидкого состояния (с учетом давления, естественно).
09:28
03 Марта 2017
Ученые создали уникальное лекарство от всех видов рака
Российские ученые завершают доклинические испытания лекарственного препарата, который, как предполагается, будет способен бороться со злокачественными опухолями даже на последних стадиях заболеваний
21:49
01 Марта 2017
Ученые назвали условие существования жизни на новых потенциально обитаемых планетах
Ученые из Корнеллского университета выяснили, что четыре планеты в системе TRAPPIST-1 могут быть благоприятными для жизни