Hüdrofoobsete/ülihüdrofoobsete katete põhimõte

Tavapärased sool-geelkatted valmistati, kasutades silaani eelkäijatena MTMOS-i ja TEOS-i, et moodustada alumiiniumsulamist substraadil sile, selge ja tihe orgaaniline / anorgaaniline võrgustik. Sellistel kattekihtidel on teadaolevalt suurepärane nakkuvus tänu nende võimele moodustada Al-O-Si sidemeid katte/substraadi liideses.
Selle uuringu proov II esindab sellist tavalist sool-geelkatet. Pinnaenergia vähendamiseks ja seega hüdrofoobsuse suurendamiseks lisasime lisaks MTMOS-ile ja TEOS-ile fluorooktüülahelat sisaldava organosilaani (proov A). On teada, et fluori aatomeid sisaldavad alküülahelad tagavad olulise hüdrofoobsuse. Sellised ahelad, mis on kinnitatud polümeerivõrku painduvate siloksaansidemete kaudu, kalduvad orienteeruma pinnal ja vähendavad seega katete pinnaenergiat, nagu on kujutatud joonisel 1. Kuna hüdrofoobne omadus ei sõltu ainult keemilisest koostisest pinnast, kuid seda mõjutab ka kilede topograafia, püüdsime toota erineva pinnakaredusega katteid. Proovides B ja C lisati hüdrofoobsust suurendava pinna kareduse tekitamiseks vastavalt mikro- ja nanoränidioksiidosakesed. Mikroosakeste (proov B) ja mikro + nanoosakeste (proov C) kasutamist kasutati, et mõista selliste osakeste pinnale orienteerumise mõju ja sellest tulenevat hüdrofoobsust.

Joonisel 2 on skemaatiline esitus nano-/mikroosakestega ja ilma katete oletatavate pinnatopograafiate ning nende veekontakti nurkade skemaatiliselt sellistel pindadel.