Созданы два материала, обладающих очень сильными водоотталкивающими свойствами. При работе над ними ученые черпали вдохновение у природы.

В течение продолжительного времени ученые ведут поиск новых покрытий, способных радикально не смачиваться водой. И вот совсем недавно появились два многообещающих сообщения. В Японии получен материал с выраженными водоотталкивающими свойствами, помимо всего прочего, обладающий громадными перспективами по использованию его с декоративной целью. В это же время турецкие исследователи описали способ, как совсем просто трансформировать уже известный полимер в новый гидроизолирующий материал.

	Водные шарики на поверхности нового супергидрофобного материала (верхний рисунок), и на крыльях бабочки Morpho sulkowskyi (нижний рисунок). В обоих случаях поверхности отталкивают воду.

Хотя вещества, о которых идет речь, различны, обе группы ученых черпали свое вдохновение у природы - прототипами стали крылья бабочки и листья лотоса. Микроструктура поверхностей этих природных объектов препятствует растеканию по ним воды, так что капли на них сохраняют сферическую форму, при этом, скатываясь, они способны уносить вместе с собой грязь. Поскольку капли воды имеют в высшей степени правильную шарообразную форму на поверхности этих материалов, их назвали супергидрофобными (от латинского hydrophobiс - боящийся воды).

Используя бабочек Morpho sulkowskyi бриллиантово голубого цвета в качестве модели, ученые из Японии смогли разработать синтетические супергидрофобные покрытия, имеющие самые разные яркие цвета. Все дело в том, что микроструктура крыльев насекомого не только "боится" воды, но еще и способствует рассеиванию и дифракции света, за счет чего возникает эффект переливающегося цвета. Точно так же и микроструктура нового декоративного покрытия, отталкивая воду, способна приобретать самые различные выразительные цвета. Создавали материал из частиц кварца диаметром 6 нм и шариков полистирена диаметром несколько сотен микрон, формируя из них однородную пленку. После нагревания пленки для удаления полистирена получался материал, состоящий из частиц кварца, разделенных воздушными промежутками. На эту поверхность наносили слой фторалкилсилана, коммерчески доступного гидроизолирующего состава.

Бугристая структура поверхности способствовала увеличению водоотталкивающих свойств фторалкилсилана. Изменяя же величину воздушных промежутков, удалось получить материалы различных цветов в пределах от красного до синего. Интересные свойства нового вещества обещают найти ему применение в самых различных отраслях. Особенно привлекательной, по мнению создателей материала, представляется его экологическая чистота, так как для производства не нужны органические красители, а для очистки не требуются детергенты.

Группа ученых из Турции остановила свой взгляд на других доступных и недорогих материалах, которые можно легко получить и удобно использовать. Им удалось создать супергидрофобное покрытие из выпускаемого в больших количествах полимера - изотактического полипропилена, или иПП. Получить такое покрытие, кроме всего прочего, можно еще и очень быстро. Ученые растворили иПП в органических растворителях, нанесли этот раствор на гладкую стеклянную поверхность, после чего растворители испарили. Такая процедура привела к образованию пористой полимерной пленки, которая при рассмотрении в микроскоп выглядит как гнездо птицы, состоящее из разветвленных веток. Структура пленки похожа еще и на листья лотоса, на которых, как и на поверхности полимера, водные капли не растекаются, а формируют сферы правильной формы.

По материалам Science News Online

Г.П.