Супергидрофобты биомиметикалық беттерді зерттеу

Материалдардың беттік қасиеттері өте маңызды және зерттеушілер қажетті қасиеттерге ие материалдардың беттерін алудың барлық әдістерін қолданады. Бионикалық инженерияның дамуымен зерттеушілер табиғаттың инженерлік мәселелерді қалай шеше алатынын түсіну үшін биологиялық бетке көбірек көңіл бөлуде. Биологиялық беттерге жүргізілген ауқымды зерттеулер бұл беттердің көптеген ерекше қасиеттерге ие екенін анықтады. «Лотос эффектісі» табиғатқа тән құбылысral сызба ретінде бет құрылымы инженерлік материалдардың беттерін жобалау және жасау үшін қолданылады. Лотос бетінің бинарлы микроқұрылымы қоршаған орта жағдайларына жақсы бейімделе алатын супергидрофобтылықты береді. Соңғы жылдары супергидрофобты биомиметикалық бетs Өзін-өзі тазалайтын материалдардың, микросұйықтық құрылғысының және т.б. қажеттілігіне байланысты кеңінен зерттелді.

Био-шабыттандырылған супергидрофобты беттер физикалық және химиялық принциптерге сәйкес көптеген әдістермен дайындалады, мысалы, литография, шаблон әдісі, сублимация, электрохимиялық әдістер, қабат-қабат әдістері, нано-массивтерді жасау үшін төменнен жоғарыға көзқарас және т.б. . Дегенмен, зерттеушілер әдетте тұрақты химиялық қасиеті бар металл материалдар мен бейорганикалық материалдардың беттеріне гидрофобты пленкаларды жасайды. Демек, реактивті металл және олардың қорытпалары сирек зерттеледі. Магний - ең жеңіл инженерлік материалдардың бірі. Осылайша, магний және оның қорытпалары аэроғарыш, ұшақ, автомобиль және теміржол салаларында қолданылады деп күтілуде.

Гидрофобты жабын бетінің өнімділігін жақсартудың перспективалы технологиясы болады. Цзян және т.б.[1] фторалкилсилан (FAS) молекулаларын пайдалана отырып, суға батыру және күйдіру процестерінен кейін химиялық ою арқылы Mg-Li қорытпасында супергидрофобты биомиметикалық бетті жасады. Сол сияқты, Ишизаки және т.б. [2] церий нитратының сулы ерітіндісіне батыру арқылы магний қорытпасында супергидрофобты бет жасады (20 мин). Джун және т.б. [3] микродоғалық тотығуды алдын ала өңдеу арқылы дайындалған магний қорытпасында тұрақты биомиметикалық супергидрофобты бетті жасады, содан кейін лотос әсеріне негізделген химиялық модификация. Ли және т.б. [4] магнийді жұқа қабыршақтарды ығыстырғыш магнетронды шашырату арқылы дайындады.

Супергидрофобты биомиметика
[1] Лю КС, Чжан МЛ, Чжай Дж, т.б. Тұрақты супергидрофобтылығы және жақсартылған коррозияға төзімділігі бар Mg-Li қорытпаларының беттерінің био рухтандырылған конструкциясы. Appl Phys Lett, 2008, 92: 183103
[2] Ishizaki T, Saito N. Бөлме температурасында қарапайым батыру процесі арқылы церий оксиді қабықшасымен қапталған магний қорытпасында супергидрофобты беттің жылдам қалыптасуы және оның химиялық тұрақтылығы. Лэнгмюр, 2010, 26: 9749–9755
[3]Jun LA, Guo ZG, Fang J, т.б. Магний қорытпасында супергидрофобты бетті жасау. Хем Летт, 2007, 36: 416–417
[4]Xiang X, Fan GL, Fan J, т.б. Прекурсорлық жолмен дайындалған кеуекті және суперпарамагнитті магний феррит пленкасы. J Alloy Comp, 2010, 499: 30–34.