En ny og praktisk fab-rute til superomnifobe væskefrie overflader

Et fælles forskerhold ledet af professor Hee Tak Kim og Shin-Hyun Kim i Institut for Kemisk og Biomolekylær Teknik på KAIST udviklede en fremstillingsteknologi, der billigt kan producere overflader, der er i stand til at afvise væsker, herunder vand og olie.

Teamet brugte fotofluidisering af azobensenmolekyleholdige polymerer til at generere en superomnifob overflade, der kan anvendes til udvikling af pletfrie stoffer, ikke-biofouling medicinsk slange, og korrosionsfrie overflader.

Svampeformede overfladestrukturer, også kaldet dobbelt genindtrængende strukturer, vides at være den mest effektive overfladestruktur, der øger modstanden mod væskeinvasion, derved udviser overlegen superomnifobisk ejendom.

Imidlertid, de eksisterende procedurer for deres fremstilling er meget sarte, tidskrævende, og dyrt. I øvrigt, de materialer, der kræves til fremstillingen, er begrænset til en ufleksibel og dyr siliciumskive, hvilket begrænser den praktiske brug af overfladen.

For at overvinde sådanne begrænsninger, forskergruppen brugte en anden tilgang til at fremstille de genindtrængende strukturer kaldet lokaliseret fotofludisering ved hjælp af det særegne optiske fænomen af ​​azobensenmolekyleholdige polymerer (kaldet azopolymerer). Det er et fænomen, hvor en azopolymer bliver fluidiseret under bestråling, og fluidiseringen finder sted lokalt i azopolymerens tynde overfladelag.

Med denne nye tilgang, teamet lettede den lokaliserede fotofluidisering i det øverste overfladelag af azopolymer cylindriske stolper, succesfuld omkonfiguration af de cylindriske stolper til dobbelt genindtrængende geometri, mens den fluidiserede tynde topoverflade af en azopolymer strømmer ned.

Strukturen udviklet af teamet udviser en overlegen superomnifob egenskab, selv for væsker, der infiltrerer overfladen med det samme.

I øvrigt, den superomnifobe egenskab kan opretholdes på en buet måloverflade, fordi dens overfladiske materialer er baseret på høje molekyler.

Desuden, konstruktionens fremstillingsprocedure er meget reproducerbar og skalerbar, giver en praktisk vej til at skabe robuste omnifobiske overflader.

Professor Hee Tak Kim sagde, "Ikke alene producerer den nye foto-fluidiseringsteknologi i denne undersøgelse overlegne superomnifobe overflader, men det besidder også mange praktiske fordele med hensyn til fab-procedurer og materialefleksibilitet; derfor, det kan i høj grad bidrage til reel anvendelse i forskellige applikationer. "

Professor Shin-Hyun Kim tilføjede, "Den designede dobbeltindtrængende geometri i denne undersøgelse var inspireret af hudstrukturen af ​​springhaler, insekter, der bor i jord, der trækker vejret gennem deres hud. Da jeg udførte denne undersøgelse, Jeg indså endnu engang, at mennesker kan lære af naturen for at skabe nye tekniske designs. "

Avisen (Jaeho Choi som første forfatter) blev udgivet i ACS Nano , et internationalt tidsskrift for nanoteknologi, i august.