(Phys.org) —Sinds 2011 het Harvard-onderzoeksteam dat Slippery Liquid-Infused Porous Surfaces creëerde, heeft een reeks gestroomlijnde toepassingen gedemonstreerd voor de supergladde coating die bekend staat als SLIPS, die bijna elke substantie afstoot die het aanraakt:water, ijs, olie, zout water, was, bloed, en meer.

Nutsvoorzieningen, SLIPS is draagbaar.

Zoals gemeld op 10 januari in een speciale uitgave ter ere van het 25-jarig bestaan ​​van het tijdschrift Nanotechnologie , het team heeft alledaagse katoen- en polyesterstoffen aangepast om traditioneel antifouling SLIPS-gedrag te vertonen.

In eerdere publicaties de onderzoekers van de Harvard School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) en het Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering hebben de veelzijdigheid van SLIPS onder extreme pH- en temperatuuromstandigheden aangetoond, en hebben met succes diverse materialen gecoat, variërend van koelspiralen tot lenzen, ramen, en keramiek.

Deze laatste vooruitgang zou kunnen voorzien in de behoefte aan een robuust, vlekbestendig textiel voor tal van consumenten- en industriële toepassingen.

De meeste momenteel beschikbare state-of-the-art, vlekbestendige stoffen halen hun inspiratie en design uit het lotusblad. Kleine nanotexturen op het oppervlak van lotusbladeren zijn bestand tegen water, waardoor waterdruppels parelen op een luchtkussen aan de rand van het oppervlak. Lotus-geïnspireerde textiel maakt daarom gebruik van met lucht gevulde nanostructuren om water af te stoten. Deze kunnen de meeste waterige vloeistoffen en vuildeeltjes afstoten, maar ze lijden aan een reeks tekortkomingen, legt Cicely Shillingford uit, een onderzoeksassistent bij het Wyss Institute en co-hoofdauteur van de Nanotechnologie publicatie. Ze hebben een stabiele luchtlaag nodig om het parelproces te laten plaatsvinden en bezwijken dus gemakkelijk onder druk - zoals bij een zware regenbui - en zijn niet bestand tegen fysieke schade, zoals draaien en schuren, erg goed. Ze vlekken ook gemakkelijker van organische of complexe vloeistoffen, zoals olie.

SLIPJES, anderzijds, is geïnspireerd op de vleesetende bekerplant, die een waterlaag opsluit om een ​​gladde coating te creëren die ervoor zorgt dat insecten die erop landen letterlijk watervliegtuigen en in de plant vallen. De SLIPS-coating verankert een gladde, gesmeerde film die is aangebracht op een nanoporeus vast oppervlak, het creëren van een materiaal dat buitengewoon goed presteert onder druk of fysieke schade, en kan alle soorten vloeistoffen weerstaan, inclusief olie.

"We hebben een pagina uit het boek van de natuur gehaald, en ontdekken dat het ons kan helpen bij het ontwikkelen van oplossingen voor een verscheidenheid aan eeuwenoude uitdagingen:ijs dat we niet willen op koelspiralen, bacteriën die we niet op medische apparaten willen, en nu vlekken die we niet willen op kleding, " zegt Joanna Aizenberg, Amy Smith Berylson hoogleraar materiaalkunde aan SEAS en hoogleraar chemie en chemische biologie. Aizenberg is ook een kernfaculteitslid van het Wyss Institute.

Om een ​​stof te maken met SLIPS-achtige functionaliteit, het team kocht kant-en-klare katoenen en polyester stoffen in winkels in de buurt van hun lab in Cambridge, Massa., en ontwikkelde twee manieren om ze chemisch te behandelen. Een daarvan was om ze te coaten met kleine deeltjes silica (SiM), en de andere vereiste een behandeling met op sol-gel gebaseerde aluminiumoxide (SgB).

Het team onderwierp de SLIPS-stoffen vervolgens aan een reeks tests die werden uitgevoerd volgens industriële normen, inclusief draaien, wrijven, en kleurpogingen.

"De SLIPS-stof toonde een ongekend vermogen om een ​​breed scala aan vloeistoffen af ​​te stoten en vlekken te weerstaan, en het gaat prima om met fysieke stress en spanningen, ', zegt Aizenberg.

Hoewel niet elke SLIPS-stof (nog) zo ademend was als de onderzoekers hoopten, ze presteerden op zowat elke andere manier beter dan de momenteel beschikbare vlekbestendige stoffen. Als zodanig, de meest waarschijnlijke onmiddellijke toepassingen kunnen stoffen zijn die nodig zijn in potentieel extreme omgevingen waar ademend vermogen niet van het grootste belang is, maar blootstelling aan uitdagende verontreinigende vloeistoffen en biologische gevaren is betrokken, zoals tactische pakken voor het leger, labjassen, medische kleding, speciale kledingstukken voor constructie en productie, en misschien zelfs tenten en sportstadions.

"We zijn erg enthousiast over de robuustheid van het SLIPS-technologieplatform, ', zegt Aizenberg.

In 2012, Het team van Aizenberg won een R&D 100 Award voor de technologie van R&D Magazine. De prijs, jaarlijks gegeven, eert de 100 belangrijkste producten van het jaar, de zogenaamde game-changers van de technologiescene.