Wytworzono nowy materiał, do którego nie przyczepia się brud

W końcu stało się możliwe utrzymanie przedmiotów codziennego użytku w czystości bez konieczności ciągłego sprzątania. Nowy, fluorowany polimer może ochronić nas przed wykonywaniem żmudnych czynności, porównywalnych z syzyfową pracą. Możliwe będzie stworzenie lakieru samochodowego, do którego nie będą przywierały zanieczyszczenia, budynków, na których nie będą straszyły nieudolnie wykonane grafitti oraz butów, które pozostaną czyste nawet po wypadzie do lasu w deszczowy dzień.

Wytworzono nowy materiał odporny na brud

Rys.1 Kropelki wody na powierzchni lotosu

Kropelki wody i oleju będą spływać po powierzchniach materiałów wykonanych z nowych polimerów. Federalne Ministerstwo Edukacji i Badań Naukowych (BMBF, ang. Federal Ministry of Education and Research) zdecydowało się sfinansować dalszy rozwój tego polimeru na Karlsruhe Institute of Technology (KIT) w kwocie 2,85 mln euro. Badania podstawowe w tej dziedzinie mają na celu między innymi wykorzystanie tego nowego rodzaju materiału jako powszechnej powłoki ochronnej.

Zjawisko wykorzystane w polimerze jest znane u roślin lotosu, jak również liści kapusty: krople wody po prostu spływają po liściach. Od pewnego czasu, klasyczny efekt lotosu został wykorzystany w produkcji chropowatych powierzchni o specjalnych właściwościach chemicznych. „Jednakże, ta sztuczka nie działa w przypadku olejów – lotos odpycha wodę, ale nie olej”, mówi dr inż. Bastian Rapp z Instytutu Mikrostruktury i Technologii. „Powierzchnie odpychające oleje muszą mieć inną strukturę chemiczną, fluoropolimery są póki co najlepsze”.

Fluoropolimery są to tworzywa sztuczne o wysokiej odporności termicznej i stabilności chemicznej. Teflon, znany materiał zapobiegający przywieraniu do powłoki na patelni, należy do tej kategorii substancji.

Gdy połączono właściwości chemicznych fluoropolimerów z szorstkością lotosu, uzyskano powierzchnie, z których spływają kropelki wody i oleju. Obecnie udało się to w produkcji super-hydrofobowych powierzchni z efektem lotosu w laboratorium. W praktyce jednak okazało się, że mają niewystarczającą stabilność. Dużym problemem jest wrażliwość na ścieranie. Rapp pracuje nad rozwojem nowej klasy polimerów fluorowych, z których spływa woda i olej oraz które są daleko bardziej sprawniejsze w  praktycznym zastosowaniu. Polimery te posiadają efekt lotosu na prawie każdej powierzchni.

Projekt badawczy młodego naukowca z KIT odniósł niedawno sukces w konkursie NanoMatFutur dla młodych naukowców, zainicjowanym przez BMBF. Przez konkurencję  w NanoMatFutur, BMBF wspiera wysoko wykwalifikowanych młodych naukowców w dziedzinie badań i nanotechnologii materiałów. Fundusze są przyznawane na projekty badawcze mające wysoki potencjał do realizacji  w przemyśle.

Fluoropolimery mogą być używane do produkcji powłok ochronnych przeciwko zabrudzeniom wszelkiego rodzaju. Przykładem jest powłoka szyb samochodów, która zapobiega skraplaniu się wody i zamrażaniu w zimie. Innymi przykładami są sita o drobnych porach, których chemiczna struktura pozwala na rozdzielenie mieszaniny olej/woda używanej jako smar chłodzący w przemyśle przetwórczym.

W grupie młodych badaczy, kierowanej przez inżyniera Rapp’a, znajdują się technolodzy chemiczni i eksperci chemii organicznej, chemii materiałowej, a także technologii procesów, którzy wspólnie pracują nad rozwojem nowego materiału.

  1. http://www.kit.edu/downloads/pi/KIT_PI_2014_147_New_Material_Makes_Water_and_Oil_Roll_off.pdf
  2. http://www.sciencedaily.com/releases/2014/11/141128080652.htm 

Opracowała: Kinga Cholewińska

Korekta: Olga Polakowska

Bookmark the permalink.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *


*