Superhydrofobe oppervlakken, gekenmerkt door hun vermogen om water af te stoten met een contacthoek van meer dan 150° en een glijhoek van minder dan 10°, bieden een scala aan toepassingen, van zelfreinigend en corrosiewerend tot olie/waterscheiding en druppelmanipulatie. Traditioneel was het creëren van dergelijke oppervlakken een uitdaging, waarbij complexe, tijdrovende of materiaalspecifieke methoden nodig waren.

Recente ontwikkelingen omvatten echter innovatieve technieken zoals 3D-printen voor instelbare porositeit, hydrothermische methoden voor antibacteriële coatings en soft-imprinting voor op lotus geïnspireerde texturen. Ondanks deze ontwikkelingen blijft er behoefte bestaan ​​aan eenvoudigere, veelzijdigere methoden.

Een nieuwe studie gepubliceerd op 19 januari 2024 in het Journal of Central South University gericht op een nieuwe techniek voor het creëren van superhydrofobe oppervlakken die water effectief kunnen afstoten.

Deze nieuwe methode voor het creëren van waterafstotende oppervlakken bestaat uit twee hoofdstappen. Eerst wordt een speciale laser (femtoseconde laser) gebruikt om kleine patronen op verschillende materialen te snijden. Dit snijwerk is zeer gedetailleerd en maakt kleine structuren die de oppervlakteruwheid helpen verbeteren. Vervolgens worden deze lasergesneden oppervlakken bedekt met stearinezuur, een stof die ze waterafstotend maakt door de oppervlakte-energie te verminderen.

Deze combinatie van lasercarving en chemische coating zorgt voor een sterk waterafstotend oppervlak. Het mooie van deze methode is dat deze op veel verschillende materialen kan worden gebruikt, zoals metalen, keramiek en kunststoffen, waardoor deze veelzijdiger is dan oudere technieken. Dit kan erg handig zijn voor zaken als het beschermen van elektronische apparaten tegen water of het verbeteren van medische hulpmiddelen.

Professor Yin Kai, de hoofdonderzoeker, verklaarde:"Onze femtoseconde laser-chemische hybride verwerkingstechniek markeert een aanzienlijke vooruitgang in de materiaalwetenschap en biedt een veelzijdige benadering voor het creëren van superhydrofobe oppervlakken op verschillende substraten."

De femtoseconde laser-chemische hybride verwerkingstechniek vertegenwoordigt een sprong voorwaarts in het creëren van superhydrofobe oppervlakken, met potentiële implicaties voor een breed scala aan velden. Door de toepassing van superhydrofobe coatings op verschillende materialen mogelijk te maken, maakt dit onderzoek de weg vrij voor innovaties op het gebied van oppervlaktewetenschap en -technologie.

Meer informatie: Wei-xuan Weng et al, Femtoseconde laser-chemische hybride verwerking voor het bereiken van substraatonafhankelijke superhydrofobe oppervlakken, Journal of Central South University (2024). DOI:10.1007/s11771-023-5527-x

Aangeboden door TransSpread