Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Regn, regn, gå væk:Ny vandtætningsløsning opdaget

Kredit:CC0 Public Domain

En ny belægningsløsning opdaget af forskere ved Simon Fraser University kan forvandle almindelige materialer til vandtætte overflader. Produktet vil være billigere at producere, fri for skadelige fluorerede forbindelser, og effektiv på en række forskellige materialer. Deres forskningsresultater er blevet offentliggjort i Naturkommunikation .

SFU kemiprofessor og projektleder Hogan Yu vurderer, at deres patenterede vandtætningsløsning vil være op til 90 procent billigere at producere. Yu og hans team flyder i øjeblikket ideen af ​​investorer og virksomheder med det formål at kommercialisere produktet.

Den nye formel blev opfundet i Yus laboratorium, da SFU-kandidatstuderende Lishen Zhang og en anden studerende arbejdede på et eksperiment i 2016. Den studerende brugte et reagens, der havde stået åbent i et par dage, genererer overraskende vandtætte overflader. "På det tidspunkt troede vi, at den udvidede lufteksponering førte til nedbrydning af reagenset, som inspirerede Lishen til at udforske en ukonventionel reaktion, der nu er afgørende for vores belægningsteknologi, " siger Yu.

Yu og hans team har brugt de sidste fem år på at teste og forfine formlen for belægningsløsningen, som er baseret på en simpel kombination af kemikalier kendt som organosilan, vand og et industrielt opløsningsmiddel. En række materialer, såsom stof, glas, træ og metal kan sprøjtes med eller dyppes i belægningsblandingen. Tests har vist, at de behandlede overflader forbliver vandtætte i mindst 18 måneder, og yderligere test er i gang for at bestemme deres ydeevne over en endnu længere periode eller under barske fysiske forhold.

En anden test, der viser effektiviteten af ​​vandtætningsopløsningen, når den påføres stof. Kredit:SFU

Den vandtætte belægnings effektivitet blev undersøgt gennem såkaldte vandkontaktvinkeltest. På en vandafvisende (hydrofob) overflade, en dråbe forbliver sfærisk og glider af i stedet for at synke ned i og klæbe til overfladen. Holdet fandt ud af, at deres belægning har de højeste vandkontaktvinkler sammenlignet med de kommercielle mærkevarer, såsom Scotchgard, Skov, KIWI, NikwaxTM, Aldrig våd, og Grangers.

Ud over vandtæt tøj, forskerne forventer, at deres opfindelse kan anvendes til at skabe antibiofouling, pletbestandige belægninger til jern eller stål, anti-isning og vandafvisende maling til bygningskonstruktion, samt effektive membraner til vand-olie-separation.

"Da metoden til at fremstille denne vandtætningsløsning er enkel og billig, produktionen kan også nemt skaleres op til industrielle og kommercielle applikationer, " forklarer Yu.

Holdet brugte vandkontaktvinklen til at måle effektiviteten af ​​deres belægning. De testede otte andre vandtætningsprodukter, inklusive Scotchgard, Skov, KIWI, Nikwax TX, NeverWet og Grangers og fandt ud af, at deres produkt havde de højeste vandkontaktvinkelværdier. Kredit:SFU

Dette produkt viser fremragende egenskaber med hensyn til vandtætning, bekvemmelighed, omkostninger og robusthed, og det er også miljøvenligt, " tilføjer han. "Vi tror på, at dette produkt kan hjælpe med at forbedre folks liv på en række måder, såsom at holde os tørre og komfortable på regnfulde dage, som er almindelige på vestkysten, hvor vi elsker at bo."

Holdet er i øjeblikket i kontakt med SFU's Teknologilicenskontor om IP-beskyttelse og kommercialiseringsplaner, efter en foreløbig amerikansk patentansøgning blev indgivet i januar.