Een nieuw productieproces ontwikkeld door Purdue University-onderzoekers kan de waterafstotendheid voor sommige veelvoorkomende producten verbeteren, variërend van medische apparatuur en sensoren tot voertuigmotoren en voorruiten.

Het Purdue-team, geleid door Yung Shin, de Donald A. en Nancy G. Roach Professor of Advanced Manufacturing aan de Purdue School of Mechanical Engineering, ontwikkelde een nieuwe methode om superhydrofobe microkanalen op polymeren te creëren. Deze technologie biedt een snelle en goedkope fabricagetechniek om microfluïdische apparaten te maken met kanalen met regelbare stroomsnelheden, zonder het gebruik van chemische behandelingen of complexe stroomregelapparatuur.

"Dit zijn in principe kleine kanaaltjes die zo gemaakt zijn dat water niet aan het oppervlak kan kleven of weinig weerstand kan geven in de stroming, "Zei Shin. "Je kunt dan water of andere vloeistoffen doorsturen en kleinere koelkanalen en microfluïdische apparaten creëren."

Het team van Shin gebruikt een proces in twee stappen om de superhydrofobe oppervlakken te creëren. Eerst, ze creëren patronen of functies op een metalen oppervlak met een ultrasnelle laser. Vervolgens, in een proces genaamd transfer molding, de onderzoekers creëren hetzelfde patroon op het polymeer.

"Ons proces is uniek omdat het de creatie van deze oppervlaktepatronen of kenmerken aan de binnenkant van het polymeer mogelijk maakt en niet alleen aan de buitenkant, " zei Shin. "We gebruiken deze functies in wezen om de stroomsnelheden te regelen zonder de noodzaak van dure chemische behandelingen en coatings die kunnen worden weggewassen of afslijten."

Shin zei dat de technologie veel potentiële toepassingen heeft, inclusief medische apparatuur en sensoren die circulerende vloeistof gebruiken om afwijkingen of ongezonde omstandigheden bij een patiënt te detecteren. Het kan ook worden gebruikt voor microkoelsystemen voor elektronica, microfluïdische apparaten, MEMS, zelfreinigende oppervlakken, en microhydraulische systemen in vliegtuigen en auto's. De technologie kan helpen bij het maken van voorruiten die beter in staat zijn om water af te stoten en minder hoeven te vegen.

De technologie kan ook worden gebruikt, volgens Shin, in warmtewisselaars door condenswaterdruppels te verwijderen, verbetering van de efficiëntie van de warmteoverdracht. Een andere mogelijke toepassing is voor elektronische apparaten.

"Onze technologie kan helpen bij de voortdurende miniaturisering van elektronische apparaten zoals telefoons en computers, " zei Shin. "Onze methode om deze superhydrofobe microkanalen te creëren, maakt kleinere apparaten mogelijk die met dezelfde efficiëntie presteren als veel grotere."