ماده ای با ماهیت هیدروکربن می تواند جانشین “سبزتری” برای مواد ضد آب فعلی باشد.
دانشمندان دانشگاه رایس، سوانسی، بریستول و نایس سوفیا آنتی پولیس به ماده ای جدید با ماهیت هیدروکربن دست یافتند. این ماده جایگزین مواد فلوروکربن می شود و با طبیعت سازگاری بیشتری دارد.
شیمیدان دانشگاه رایس، اندرو بارون به سرپرستی این تیم تحقیقاتی برگزیده شد. او می گوید منشا الهام این پروژه برگ لوتوس (یک نوع نیلوفر آبی) بوده است. این برگ یکی از بهترین سطح های آبگریز شناخته شده در طبیعت را دارد. برگ لوتوس یا نیلوفر آبی از یک سازه ی دو لایه در اندازه های میکروسکوپی و نانو تشکیل شده است.
بارون گفت: “ساختار دو لایه ی برگ نیلوفر آبی به علت پاپیل های داخل روپوست (اپیدرم) و موم های اپیکوتیکولار سطحی، این ویژگی منحصر به فرد را نشان می دهد. ما سازه ای میکروسکوپی را از طریق متراکم کردن ذرات نانوی آلومینا ایجاد کردیم که رفتار و عملکرد پاپیل های روپوست را تقلید می کنند. همچنین برای شبیه سازی ویژگی اپیکوتیکولار از قسمتهای ارگانیک (آلی) چند شاخه استفاده کردیم.”
برای ایجاد این سازه ذرات اکسید آلومینیوم مرکب با اسید های کربوکسیلیک پوشش داده شده اند. این کار به منظور در بر گرفتن “زنجیره های هیدروکربنی چند شاخه” انجام شده است. این سازه های تیز و میخ مانند، سطح این ماده را سخت و محکم می کند، همچنین با محبوس کردن لایه ای از هوا ارتباط بین این سطح و ریزقطره های آب را کاهش داده و دسترسی آب را محدود می کند.
مواد فوق آبگریز دارای یک زاویه ی 150 درجه ای (یا بیشتر) با آب هستند. به بیان دیگر، اگر زاویه ی این سطح با آب صفر درجه باشد یعنی در گودالی از آب قرار دارد؛ و در زاویه ی 180 درجه فقط در یک نقطه از سطح با هم در تماس هستند. ماده ی ساخته شده توسط این تیم دارای یک زاویه ی 155 درجه ای است که آن را در دسته ی بهترین پوشش های فلوروکربن قرار می دهد.
بارون معتقد است که این پوشش ها کاربرد های دریایی دارند. دریاها شرایط ویژه ای دارند که مواد سازگار با اکوسیستم باید سلامت دریا و موجودات آن را حفظ کنند. او همچنین مدعی می شود که این ماده می تواند از پوشش های تولید شده ی سایر رقبا محکمتر باشد.
بارون اضافه کرد: “بافت سایر پوشش های آبگریز معمولا آسیب می بینند و عملکرد ضد آب بودن آن را کاهش می یابد اما ماده ای که تولید کردیم سازه ای است که دارای ترتیب متفاوتی بوذه و می تواند آن را از آسیب حفظ کرده و تاثیر آن را افزایش دهد.”
این تیم تحقیقاتی قصد دارد چسبندگی و استحکام این ماده را برای فعالیت های بیشتری تقویت و آماده کند.
مقاله ی این تحقیقات به تازگی در ژورنال Applied Materials and Interfaces به چاپ رسیده است.
.
.
منبع: gizmag
