Hidrofobinių/superhidrofobinių dangų principas

Įprastos sol-gelio dangos buvo paruoštos naudojant MTMOS ir TEOS kaip silano pirmtakus, kad būtų sudarytas lygus, skaidrus ir tankus organinis / neorganinis tinklas ant aliuminio lydinio pagrindo. Yra žinoma, kad tokios dangos turi puikų sukibimą dėl jų gebėjimo sudaryti Al-O-Si jungtis dangos / substrato sąsajoje.
Šiame tyrime II pavyzdys yra tokia įprasta solo-gelio danga. Siekdami sumažinti paviršiaus energiją, taigi ir padidinti hidrofobiškumą, be MTMOS ir TEOS (A pavyzdys) įtraukėme organinį silaną, turintį fluoroktilo grandinę. Žinoma, kad alkilo grandinės, kuriose yra fluoro atomų, užtikrina didelį hidrofobiškumą. Tokios grandinės, prijungtos prie polimero tinklo lanksčiomis siloksano jungtimis, turėtų tendenciją orientuotis į paviršių ir dėl to sumažintų dangų paviršiaus energiją, kaip parodyta 1 paveiksle. Kadangi hidrofobinė savybė priklauso ne tik nuo cheminės sudėties. paviršiaus, bet taip pat įtakos turi plėvelių topografija, bandėme gaminti dangas su įvairaus paviršiaus šiurkštumo laipsniais. B ir C mėginiuose buvo įtrauktos atitinkamai mikro ir nanosilicio dalelės, kad būtų sukurtas paviršiaus šiurkštumas, kuris padidintų hidrofobiškumą. Norint suprasti tokių dalelių orientacijos paviršiuje poveikį, taigi ir gaunamą hidrofobiškumą, buvo naudojamos mikrodalelės (B pavyzdys) ir mikro + nanodalelės (C pavyzdys).

2 paveiksle pavaizduotos dangų su nano/mikrodalelėmis ir be jų paviršiaus topografijos ir jų sąlyčio su vandeniu kampas ant tokių paviršių.