Kredit: ACS anvendte materialer og grænseflader (2021). DOI:10.1021/acsami.1c08844
Sommertiden er her, og det betyder ofte lang, dovne dage på stranden, vandski og svømning. Redningsveste og badedragter er afgørende redskaber til disse aktiviteter, men hvis det ikke tørres grundigt, de kan udvikle en grov, muggen lugt. Nu, forskere, der rapporterer i ACS anvendte materialer og grænseflader har udviklet en et-trins metode til at skabe et flydende bomuldsstof til disse applikationer, som også er olie- og vandafvisende.
Vandtætte og olietætte stoffer er i høj efterspørgsel til rekreative vandaktiviteter på grund af deres lave luftmodstand og selvrensende egenskaber. Og selvom bomuld er et populært stof, det er hydrofilt, så de fleste væsker og snavs kan nemt ødelægge det. For at forbedre bomulds uigennemtrængelighed, tidligere forskere udviklede superamfifobe belægninger, der var ekstremt vand- og olieafvisende. Men fordi de krævede flere tidskrævende trin for at anvende, disse belægninger var upraktiske til storskalafremstilling. Andre inkorporerede nanopartikler i deres formler, men der er bekymringer om, at disse partikler smuldrer af og potentielt skader miljøet. Xiao Gong og Xinting Han ønskede at udvikle en enkel måde at lave en belægning til bomuldsstof på, så den ville have fremragende væskeafvisende egenskaber og holde stand under mange udfordrende omstændigheder.
Forskerne optimerede en et-trins proces til en væsketæt belægning ved at blande dopaminhydrochlorid, 3-aminopropyltriethoxysilan og 1H, 1H, 2H, 2H-perfluordecyltriethoxysilan med et stykke bomuldsstof i 24 timer. Den tredelte løsning udviklede sig til en ensartet, mørkebrun belægning på stoffet. I test, den behandlede bomuld var uigennemtrængelig for mange almindelige væsker. Den nye løsning har også belagt indvendige bomuldsfibre, gør dem væsketætte, også. I andre tests, kun stærk syre og gentagne vaske reducerede materialets vand- og oliebestandighed, henholdsvis. Behandlet stof snavset med fint sand var let at rengøre med vand, hvorimod vand kun fugtede kontrolversionen.
Endelig, materialet forblev flydende med op til 35 gange dets vægt på grund af luftlommer i nanoskala, der blev dannet, hvor belægningen var fastgjort til stoffet, forklarer forskerne. De siger, at deres slidstærke bomuldsstof har et stort potentiale til applikationer, hvor modstandsreduktion og øget opdrift er vigtige, herunder badedragter og redningsveste.