Als je ooit je favoriete leren jack hebt bevlekt of in de zomer je blote benen van een plakkerig vinyl autostoeltje hebt moeten pellen, de oplossing voor je ellende is misschien te vinden op het oppervlak van een lotusblad.

Onderzoekers van de Ohio State University hebben eerder een nano-geconstrueerde textuur op basis van de pluizige bladeren gebruikt om zelfreinigend glas te bedenken en een gaas dat olie van water scheidt.

Nutsvoorzieningen, in het journaal Colloïden en oppervlakken A , ze melden dat ze een manier hebben gevonden om dezelfde door de natuur geïnspireerde coating aan te passen aan op plastic gebaseerd synthetisch leer. Zowel water als olie rollen van de coating af, waardoor het leerachtige oppervlak niet plakkerig wordt tot temperaturen van 70 graden Celsius (158 graden Fahrenheit).

De coating zou kunnen zorgen voor schoner, minder plakkerige meubels, auto-interieurs, kleding, schoenen en handtassen - alle producten waarvoor mensen synthetisch leer gebruiken, zei Bharat Bhushan, Ohio Eminent Scholar en Howard D. Winbigler hoogleraar werktuigbouwkunde aan de staat Ohio.

"Echt leer is al sinds het begin van de menselijke geschiedenis een belangrijk materiaal, " zei Bhushan. "Vandaag, de markt voor synthetisch leer groeit omdat het minder duur is en gemakkelijker om mee te werken. Voor zover we weten, dit is de eerste keer dat iemand erin is geslaagd synthetisch leer te fabriceren dat niet alleen waterbestendig is, maar superliquifoob - het stoot zowel vloeistoffen op water- als oliebasis af."

Synthetisch leer is gemaakt van stof bedekt met plastic, meestal polyurethaan (PU) of polyvinylchloride (PVC). Zowel PVC als PU kunnen worden gevormd tot vlakke platen met groeven die het een leerachtige textuur geven. Zoals echt leer, synthetisch leer is enigszins doorlatend voor vloeistoffen. In tegenstelling tot echt leer, het wordt plakkerig bij hoge temperaturen omdat warmte het plastic oppervlak zachter maakt.

Bhushan is gespecialiseerd in biomimetica, de wetenschap van het creëren van materialen en processen die de natuur nabootsen. Veel van zijn werk is geïnspireerd op lotusbladeren, waarvan de hobbelige oppervlakken van nature water afstoten.

Net als in hun eerdere experimenten met het creëren van water- en olieafstotende oppervlakken, de onderzoekers probeerden een hobbelige textuur te creëren door een coating van silica-nanodeeltjes op het oppervlak van het synthetische leer te spuiten.

Maar Bhushan en promovendus Dev Gurera ontdekten al snel dat de weekmakers in synthetisch leer, dat wil zeggen de chemicaliën die plastic zijn plasticiteit geven - voorkomen dat de nanodeeltjes blijven plakken, vooral in de lederlook groeven. Dus maakten ze het oppervlak schoon met een behandeling met ultraviolet licht die vaak wordt gebruikt bij de productie van computerchips.

Het resultaat:de nanodeeltjes kleven aan het gereinigde kunstleer, het creëren van een hobbelig oppervlak. Vervolgens verzegelden de onderzoekers de nanodeeltjes met een siliconenhars. De coating was grotendeels transparant, dus de leerachtige textuur was nog steeds zichtbaar.

Bhushan en Gurera hebben monsters van PU en PVC gecoat en getest op water- en olieafstotendheid en zelfreinigende eigenschappen, evenals duurzaamheid en hittebestendigheid.

Ze drukten druppels olie en water op het kunstleer en testten hoeveel het oppervlak gekanteld zou moeten worden om de druppel eraf te laten rollen. Water rolde eraf met een helling van 2 graden en olie met een helling van 4 graden. Elke kanteling onder de 10 graden wordt als superliquifoob beschouwd.

To see how wear affected the coating, the researchers scratched a groove into the surface by dragging a small sapphire bead back and forth over it 100 times. The tilt angle required to get droplets to roll off the scratched surface increased to 7 degrees—still super-liquiphobic—but only when the droplet rolled across (that is, perpendicular to the direction of) the worn-in groove.

When the leather was placed so that the droplet would have to roll inside the worn groove, the required angle for the droplet to roll off increased to 44 degrees. That sounds pretty bad, but it's still better than the untreated PU and PVC surfaces, which remained coated with water or oil even when they were tilted to 90 degrees.

To test self-cleaning, the researchers sprayed black silicon carbide powder on the leather and measured how much of the powder could be washed away by a single water droplet. On untreated synthetic leather, the water washed away about 10 percent of the powder, while on the treated leather, 90 percent of it was washed away.

And the stickiness? The hottest temperature reported inside a closed car sitting in the sunlight is around 80 degrees Celsius (176 degrees Fahrenheit). Bij die temperatuur, zeiden de onderzoekers, the coating can't maintain its integrity, because the PU or PVC beneath it begins to flow like an extremely viscous fluid. The coating did remain un-sticky up to 70 degrees Celsius (158 degrees Fahrenheit), so it could keep your legs from sticking to a car seat on most hot days.

It won't prevent a very hot seat from burning you, however—so watch out. At least your favorite "leather" jacket will look and feel the same.