Wetenschap
Credit: Journal of Materials Chemistry A (2019). DOI:10.1039/C9TA01753D
Technologieën zoals zonnepanelen en LED's vereisen een afdekmateriaal dat water afstoot, vuil en olie en laat toch veel licht door. Er is ook interesse in nieuwe flexibele materialen, zodat deze apparaten kunnen worden opgenomen in een verscheidenheid aan creatieve toepassingen zoals gordijnen, kleren, en papier. Onderzoekers van de Swanson School of Engineering van de Universiteit van Pittsburgh hebben een flexibel optisch plastic gemaakt dat al deze eigenschappen heeft, inspiratie opdoen op een verrassende plek:de vorm van Enoki-paddenstoelen.
Het onderzoek, "Bestand tegen vlekken, Superomnifobe flexibele optische kunststoffen op basis van nano-Enoki-paddenstoelen, " werd gepubliceerd in de Journal of Materials Chemistry A .
De onderzoekers creëerden een plastic bladoppervlak met hoge, dunne nanostructuren met grotere toppen, als een Enoki-paddenstoel. Genoemd nano-enoki polyethyleentereftalaat (PET), de nanostructuren in de coating maken het plastic vel superomnifoob, het afstoten van een breed scala aan vloeistoffen, met behoud van een hoge transparantie. Het oppervlak kan een verscheidenheid aan vloeistoffen afstoten, zoals niet alleen water, maar melk, ketchup, koffie, en olijfolie. Het heeft ook een hoge transparantie en een hoge waas, wat betekent dat het meer licht doorlaat, maar dat licht is verstrooid. Dat maakt het ideaal voor integratie met zonnecellen of LED's, en gecombineerd met zijn flexibele en duurzaamheid, betekent dat het kan worden gebruikt in flexibele verlichting of draagbare technologie.
"Het belangrijkste bij deze structuren is de vorm - het houdt vloeistof bovenop de nanostructuur. Dit is de beste in de literatuur tot nu toe in termen van hoge transparantie, hoge waas en hoge oliecontacthoek, " legt Sajad Haghanifar uit, hoofdauteur van de paper en promovendus in industriële engineering bij Pitt. "We laten zien dat stoffen die meestal vlekken en resten achterlaten, zoals mosterd en bloed, volledig van het oppervlak vallen, zelfs nadat ze zijn opgedroogd." Op video's is te zien hoe de gedroogde mosterd en het bloed van het oppervlak afbladderen wanneer het oppervlak wordt gekanteld.
"Het lotusblad is de gouden standaard van de natuur in termen van een vloeistofafstotend en zelfreinigend oppervlak, " zegt Paul Leu, doctoraat, universitair hoofddocent industriële techniek, wiens lab het onderzoek heeft uitgevoerd. Dr. Leu heeft nevenfuncties in werktuigbouwkunde en materiaalkunde en chemische technologie. "We vergeleken onze nano-enoki PET met een lotusblad en ontdekten dat de onze beter was in het afstoten van meer soorten vloeistoffen, inclusief olijfolie, bloed, koffie, en ethyleenglycol. De oppervlakken zijn niet alleen bestand tegen vlekken door verschillende vloeistoffen, maar kan worden aangepast voor medische toepassingen om bacteriën of bloedstolling te weerstaan."
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com