Speciale bevochtigbaarheid van vaste oppervlakken is een alomtegenwoordig fenomeen in de natuur en heeft veel aandacht getrokken vanwege de potentiële toepassingen in diverse gebieden, zoals olie-waterscheiding, antibiofouling en weerstandsvermindering. Geïnspireerd door enkele biologische organismen die in de natuur zijn waargenomen met superoleofobe eigenschappen onder water, zoals vissenschubben, zuilvormig parelmoer en zeewier, proberen onderzoekers nieuwe grensvlakmaterialen te ontwerpen en te creëren.

Er zijn verschillende anorganische en organische materialen gebruikt om superoleofobe onderwateroppervlakken te vervaardigen die vergelijkbaar zijn met die welke tot nu toe in de natuur worden aangetroffen. De meeste anorganische materialen hebben echter een beperkte transparantie en robuustheid. Het is vanwege het uitgebreide lichtverstrooiingseffect van micro-/nanostructuren aan het oppervlak en organische materialen hebben onvoldoende mechanische sterkte.

In een recent gepubliceerd onderzoek in Nature Protocols , Prof. Meng Jingxin van het Technical Institute of Physics and Chemistry van de Chinese Academy of Sciences (TIPC, CAS) en prof. Wang Bailiang van de Wenzhou Medical University rapporteerden een protocol voor het maken van een transparante en robuuste superoleofobe film die onder water kan worden gebruikt.

"Natuurlijk paarlemoer vertoont uitzonderlijke mechanische prestaties bij het beschermen van het interne zachte lichaam. Het is sterk afhankelijk van de door biomineralisatie geïnduceerde hiërarchische organisatie van ongeveer 5% organische matrix en 95% anorganische aragonietcomponent. Interessant is dat bij het exfoliëren van een dunne film van natuurlijk paarlemoer (bijv. , Anodonta woodiana), is de film niet alleen zeer transparant onder water, maar ook mechanisch robuust", zei prof. Meng.

Daarvoor hebben Prof. Meng en Prof. Wang al melding gemaakt van een biomimetische gemineraliseerde film met robuuste onderwater-superoleofobiciteit geïnspireerd door parelmoer, die werd geselecteerd als de hoofdpagina van het tijdschrift en waarvoor de Chinese patentautorisatie werd verleend.

Bovendien werden onder water superhydrofobe coatings gemaakt op metalen oppervlakken en gaasoppervlakken voor een efficiënte olie-waterscheiding.

In dit werk werd de film gevormd door een hydrogellaag die werd bereid door superverspreiding van chitosanoplossing op een superhydrofiel substraat en biomimetische mineralisatie van deze laag.

In tegenstelling tot conventionele materialen op hydrogelbasis, vertoont de film aanzienlijk verbeterde mechanische eigenschappen dankzij de combinatie van hoogenergetisch, geordend, anorganisch aragoniet en homogene externe hiërarchische micro/nanostructuren, wat leidt tot robuuste superoleofobiciteit onder water en ultralage olieadhesie.

Belangrijk is dat de ingenieuze integratie van transparantie en mechanische robuustheid in superoleofobe onderwatermaterialen hun potentiële toepassingen in opkomende gebieden, zoals onderwateroptica en microfluïdische apparaten, aanzienlijk uitbreidt. + Verder verkennen

Ontwikkeling van polyimide-mica nanocomposietfilm met hoge weerstand tegen omgevingen met een lage baan om de aarde