Forståelse af overfladevidenskab til fremstilling af kosmetik af høj kvalitet

Et forskerhold tilknyttet UNIST har undersøgt hastighederne for væskepenetration på ru eller mønstrede overflader, især dem med porer eller hulrum. Deres fund giver vigtig indsigt i udviklingen af ​​dagligdags produkter, herunder kosmetik og maling og industrielle applikationer som forbedret olieindvinding.

Denne undersøgelse er blevet ledet i fællesskab af professor Dong Woog Lee og hans forskerhold på School of Energy and Chemical Engineering ved UNIST og et forskerhold ved University of California, Santa Barbara. Udgivet online i 19. juli -udgaven af Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) , undersøgelsen identificerer fem variabler, der styrer hulrumsfyldning (befugtningsovergang), påkrævet for væsker at trænge ind i hulrum.

I undersøgelsen, Professor Lee fremstillede siliciumskiver med cylindriske hulrum i forskellige geometrier. Efter at have nedsænket dem i bulkvand, de observerede detaljerne i, og de satser, der er forbundet med, vandindtrængning i hulrummene fra hovedparten, ved hjælp af lysfelt og konfokal fluorescensmikroskopi. Cylindriske hulrum er som hudporer med smal indgang og besynderligt interiør. Hulrumsfyldningen skrider generelt frem, når bulkvand spredes over en hydrofil, genindtrængende hulrum. Som beskrevet i "Befugtningsovergang fra staten Cassie-Baxter til staten Wenzel, "den flydende dråbe, der sidder oven på den teksturerede overflade med fanget luft nedenunder, vil blive fuldstændigt absorberet af de ru overfladehulrum.

I den undersøgelse, deres fund afslørede, at hulrumsfyldningshastigheder påvirkes af følgende variabler:(i) den iboende kontaktvinkel, ii) koncentrationen af ​​opløst luft i bulkvandfasen (iii) den flydende flygtighed, der bestemmer kapillarkondensationshastigheden inde i hulrummene iv) typer af overfladeaktive stoffer og (v) hulrumsgeometrien.

"Vores resultater kan bruges til fremstilling af specielle kosmetiske produkter, "siger professor Lee." For eksempel, pore minimering af ansigtsprimere og ansigtsrens, der fjerner talg, skal reducere mængden af ​​opløst luft, så de hurtigt kan trænge ind i porerne. "

På den anden side, skønhedsprodukter, ligesom solcreme skal være designet til at beskytte huden mod skadelig sol, samtidig forhindrer tilstopning af porer. Fordi, tilstoppede porer hindrer hudens funktion af vejrtrækning eller udveksling af kuldioxid og forårsager derefter yderligere irritation, bumser, og plettede områder på din hud. I dette tilfælde, det er bedre at reducere flygtighed og øge mængden af ​​opløst luft i de kosmetiske produkter, i modsætning til ansigtsrens.

"Denne viden om, hvordan hulrum under bulkvand fyldes, og hvilke variabler, der styrer fyldningshastigheden, kan give indsigt i konstruktionen af ​​midlertidigt eller permanent superhydrofobiske overflader, og design og fremstilling af forskellige produkter, der anvendes på ru, struktureret, eller mønstrede overflader, "siger professor Lee." Mange af de opnåede grundlæggende indsigter kan også anvendes på andre væsker (f.eks. olier), kontaktvinkler, og hulrum eller porer af forskellige dimensioner eller geometrier. "