(Phys.org)—Onderzoekers van de Universiteit van Michigan hebben in samenwerking met medewerkers van de Amerikaanse luchtmacht een nieuw type oppervlaktebedekking ontwikkeld die oliën afstoot, water, alkalische oplossingen, zuren en zelfs niet-Newtoniaanse vloeistoffen. In hun paper gepubliceerd in Tijdschrift van de American Chemical Society , de onderzoekers beschrijven hun nieuwe materiaal en de verschillende manieren waarop het verschillende vloeistoffen kan afstoten.

Het materiaal dat ze hebben gemaakt werkt vanwege twee afzonderlijke aspecten:de chemische structuur en de fysieke lay-out. Het is gebaseerd op een zeer klein stalen gaas dat is gecoat met polymeer (PDMS en POSS) kralen. Het unieke vastgelegde patroon beperkt het oppervlak en heeft een overhangende structuur die de hechting beperkt. Ook, kleine luchtbellen tussen de kralen voorkomen dat materialen andere delen van het oppervlak raken, voorkomen dat vloeistoffen grip krijgen.

De onderzoekers leggen uit dat oppervlaktewerende middelen over het algemeen werken door de bevochtigingshysterese te beperken - de hoeveelheid vervorming die optreedt wanneer een vloeistof een oppervlak raakt. Idealiter blijft de contacthoek aan zowel de voor- als achterkant van een druppel hetzelfde - het resultaat is een kleiner impactgebied. In de praktijk betekent dit dat hoe meer een druppel gevormd blijft als een druppel wanneer hij toeslaat, hoe kleiner de kans dat het aan een oppervlak hecht.

Onderzoekers hebben het bijzonder moeilijk gevonden om oppervlaktebedekkingen te ontwikkelen die vloeistoffen afstoten die polymeren bevatten, met name niet-Newtonse vloeistoffen. Dit komt omdat dergelijke stoffen de neiging hebben om vrijwel onmiddellijk bij contact te vervormen. Dus, de uitdaging was om een ​​manier te vinden om dergelijke vloeistoffen hun vorm te laten behouden als ze op een oppervlak vallen. Met het nieuwe materiaal de overhangende, dakrandachtige randen van de kralen voorkomen dat de vloeistofdruppel uitzet, terwijl ze ook voorkomen dat deze een aangrenzend deel van het oppervlak bereikt. Dat beperkt de hoeveelheid uitzetting en dus de vervorming van de druppel.

De onderzoekers demonstreerden het vermogen van het materiaal om vloeistoffen af ​​te stoten door verschillende vloeistoffen door een kleine straal op een bedekt oppervlak te schieten en het te filmen terwijl het terugkaatste in plaats van te hechten. Ze toonden ook aan dat de bekleding ook bescherming biedt tegen chemische aantasting door een gecoate aluminiumplaat in verschillende zure oplossingen te dompelen. Zijn kracht daarbij is het team legt uit, komt voort uit dezelfde eigenschappen die hechting voorkomen. Als een zuur een oppervlak niet kan raken (vanwege de luchtbellen), kan het het niet vernietigen.

© 2013 Phys.org