Superhydrofobowy materiał odbija wodę

Zjawisko hydrofobowości (czyli niezwilżalności danej powierzchni przez wodę) natura wykorzystuje na wiele sposobów, np. w liściach lotosu. Posiadają one niecodzienną zdolność do samooczyszczania się. Spływające, a w zasadzie toczące się po ich powierzchni krople wody porywają ze sobą wszelkie nagromadzone zanieczyszczenia. Woda nie zwilża liści, gdyż pokrywają je liczne, mikroskopowej wielkości wypustki, które zmniejszają wzajemną powierzchnię styku i zwiększają kąt zwilżania.

Za sprawą rozwoju inżynierii materiałowej i nanotechnologii ludzie nauczyli się wykorzystywać to zjawisko w tworzeniu powłok o analogicznych właściwościach. Sekret ich działania polega na pokryciu powierzchni rzędami miniaturowych wypustek o wielkości kilku nanometrów. Zdolność tego typu struktur do odpychania kropel wody bywa jednak często ograniczona ze względu na skraplanie się pary wodnej pomiędzy tymi wypustkami.

Naukowcy z University of Colorado opracowali materiał złożony z trójwymiarowej sieci miedzianych nanodrucików. Dzięki ich ciasnemu upakowaniu nie dochodzi do kondensacji pary wodnej na jego powierzchni. Nie ma więc problemów z zatrzymywaniem wody, a jej krople wręcz odbijają się, co można zaobserwować na tym filmiku:

Co więcej okazuje się, że oprócz zanieczyszczeń odbijające się krople wody bardzo wydajnie odbierają ciepło - nawet dwukrotnie lepiej niż w przypadku innych struktur tego typu.

Nowy materiał ma znaleźć zastosowanie przede wszystkim w systemach chłodzenia komponentów elektronicznych oraz układach do odsalania wody morskiej.

źródło: Cell.com, zdjęcie: Wikimedia.org