Oppervlaktecoatings zijn al lange tijd essentieel in verschillende industrieën en bieden bescherming en functionaliteit. De afgelopen jaren zijn vloeistofgeïnfuseerde oppervlakken (LIS) uitgegroeid tot een baanbrekende technologie, die een revolutie teweegbrengt in de manier waarop we oppervlaktecoatings benaderen.

In een overzichtsartikel gepubliceerd in Industrial Chemistry &Materials , onderzoeken auteurs Zachary Applebee en Dr. Caitlin Howell een nieuwe benadering in oppervlaktetechnologie die een aanzienlijke impact zou kunnen hebben op verschillende industrieën, waaronder de gezondheidszorg en milieubehoud.

Er ontstaat een nieuwe grens:meercomponenten vloeistofgeïnfundeerde systemen, of LIS, die meer dan één component in de vloeistof bevatten. Het onderzoek introduceert het concept van uit meerdere componenten bestaande, met vloeistof doordrenkte oppervlakken als een geavanceerde vooruitgang die verder gaat dan de uit één component bestaande vloeibare coatings die het veld domineerden sinds hun introductie begin 2010.

Deze innovatieve meercomponenten oppervlaktecoatings hebben niet slechts één doel; ze zijn ontworpen om dynamisch te zijn en in staat om actief te reageren op hun omgeving door meerdere elementen in de vloeistoflaag op te nemen. Deze veelzijdigheid maakt een groot aantal toepassingen mogelijk, van medische apparaten die zowel passief als actief infecties bestrijden tot geavanceerde koolstofafvangsystemen en chemische afgiftemechanismen die worden gecontroleerd door magnetische velden.

"In deze review onderzoeken we het onaangeboorde potentieel van uit meerdere componenten bestaande, met vloeistof doordrenkte oppervlakken", legt Zach Applebee uit, een afgestudeerd onderzoeker aan de Universiteit van Maine. "Door verschillende elementen in de vloeibare coating te integreren, kunnen we synergetische effecten bereiken die de functionaliteit verbeteren op manieren die voorheen voor onmogelijk werden gehouden. Dit opent nieuwe wegen voor innovatie in zowel de industrie als de geneeskunde."

De studie categoriseert deze oppervlakken op basis van de grootte van hun secundaire componenten, variërend van moleculaire tot microschaal, en presenteert voorbeelden die aantonen hoe de opname van aanvullende elementen tot baanbrekende vooruitgang kan leiden. De review benadrukt niet alleen de diversiteit aan fabricagemethoden, maar bereidt ook de weg voor toekomstige onderzoeksrichtingen op dit veelbelovende gebied.

"De belangrijkste boodschap in onze recensie is dat de vloeibare aard van met vloeistof doordrenkte coatings een gamechanger is bij het creëren van oppervlakken die zich aanpassen en reageren", legt Caitlin Howell, een professor aan de Universiteit van Maine, uit.

“Door gebruik te maken van de natuurlijke processen van vloeistoffen, zoals diffusie, stroming en terugkeer naar evenwicht, kunnen we beginnen met het ontwerpen van systemen die secundaire materialen, of het nu moleculen, nanodeeltjes of zelfs andere niet-mengbare vloeistoffen zijn, dynamisch verplaatsen of plaatsen, precies daar waar we willen. wanneer we willen. De mogelijkheden zijn eindeloos."

De onderzoekers zijn optimistisch over de toekomst van deze technologie. Zij zijn van mening dat naarmate meer wetenschappers en ingenieurs zich bewust worden van de mogelijkheden die worden geboden door uit meerdere componenten bestaande, met vloeistoffen doordrenkte oppervlakken, er een golf van innovatie zal volgen, die zal leiden tot de ontwikkeling van materialen en systemen die onze levenskwaliteit aanzienlijk kunnen verbeteren en een aantal problemen kunnen aanpakken. 's werelds meest urgente uitdagingen.

"Wij zijn van mening dat uit meerdere componenten bestaande, met vloeistof geïnfuseerde oppervlakken goed gepositioneerd zijn om een ​​breed scala aan problemen aan te pakken zodra onderzoekers zich hiervan bewust worden", zegt dr. Howell, "en zouden een belangrijke rol kunnen spelen bij het ontwerpen van nieuwe, zeer gerichte medicijnafgifte systemen of het creëren van industriële oppervlakken die zich in realtime kunnen aanpassen aan verschillende soorten vervuiling."

Meer informatie: Zachary Applebee et al, Multi-component vloeistofgeïnfundeerde systemen:een nieuwe benadering van functionele coatings, Industriële chemie en materialen (2024). DOI:10.1039/D4IM00003J

Aangeboden door Industrial Chemistry &Materials