Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

En skov af nanosvampestrukturer holder denne plast ren og pletfri

Kredit: Journal of Materials Chemistry A (2019). DOI:10.1039/C9TA01753D

Teknologier som solpaneler og lysdioder kræver et dækmateriale, der afviser vand, snavs og olie, mens den stadig slipper masser af lys igennem. Der er også interesse for nye fleksible materialer, så disse enheder kan integreres i en række kreative applikationer som gardiner, tøj, og papir. Forskere fra University of Pittsburghs Swanson School of Engineering har skabt en fleksibel optisk plast, der har alle disse egenskaber, finde inspiration et overraskende sted:formen af ​​Enoki -svampe.

Forskningen, "Pletbestandig, Superomnifobisk fleksibel optisk plast baseret på Nano-Enoki svampe, "blev offentliggjort i Journal of Materials Chemistry A .

Forskerne skabte en plastpladeoverflade med høj, tynde nanostrukturer, der har større toppe, som en Enoki -svamp. Navngivet nano-enoki polyethylenterephthalat (PET), nanostrukturerne i belægningen gør plastfolien superomnifobisk, frastøder en lang række væsker, samtidig med at der opretholdes en høj gennemsigtighed. Overfladen kan frastøde en række væsker såsom ikke kun vand, men mælk, ketchup, kaffe, og olivenolie. Det har også høj gennemsigtighed og høj dis, hvilket betyder, at det tillader mere lys igennem, men det lys er spredt. Det gør den ideel til integration med solceller eller lysdioder, og kombineret med dets fleksibilitet og holdbarhed, betyder, at den kan bruges i fleksibel belysning eller bærbar teknologi.

"Det centrale med disse strukturer er formen - den holder væske oven på nanostrukturen. Dette er det bedste i litteraturen hidtil med hensyn til høj gennemsigtighed, høj dis og høj oliekontaktvinkel, "forklarer Sajad Haghanifar, hovedforfatter af papiret og ph.d. -kandidat i industriel teknik ved Pitt. "Vi viser, at stoffer, der normalt pletter og efterlader rester, som sennep og blod, falder helt af overfladen, selv efter at de er tørret. "Videoer viser, hvordan den tørrede sennep og blod flager af overfladen, når overfladen vippes.

"Lotusbladet er naturens guldstandard med hensyn til en væskeafvisende og selvrensende overflade, "siger Paul Leu, Ph.d., lektor i industriel teknik, hvis laboratorium udførte forskningen. Dr. Leu har sekundære aftaler inden for maskinteknik og materialevidenskab og kemiteknik. "Vi sammenlignede vores nano-enoki PET med et lotusblad og fandt ud af, at vores var bedre til at afvise flere slags væsker, herunder olivenolie, blod, kaffe, og ethylenglycol. Overfladerne modstår ikke kun farvning fra forskellige væsker, men kan tilpasses til medicinske anvendelser til at modstå bakterier eller blodpropper. "