Superhidrofobinių biomimetinių paviršių tyrimas

Medžiagų paviršiaus savybės yra labai svarbios, todėl mokslininkai bando įvairius metodus, kad gautų reikiamų savybių medžiagų paviršius. Tobulėjant bioninei inžinerijai, mokslininkai vis daugiau dėmesio skiria biologiniam paviršiui, siekdami suprasti, kaip gamta gali išspręsti inžinerines problemas. Išsamūs biologinių paviršių tyrimai atskleidė, kad šie paviršiai turi daug neįprastų savybių. „Lotoso efektas“ yra tipiškas reiškinys, kurį natural paviršiaus struktūra, kaip projektas, naudojama projektuojant ir gaminant inžinerinių medžiagų paviršius. Dvejetainė lotoso paviršiaus mikrostruktūra suteikia superhidrofobiškumą, kuris gali gerai prisitaikyti prie aplinkos sąlygų. Pastaraisiais metais superhidrofobinis biomimetinis paviršiuss buvo plačiai ištirtos dėl savaime išsivalančių medžiagų, mikroskysčių prietaiso ir kitų būtinumo.

Biologiškai įkvėpti superhidrofobiniai paviršiai paruošiami daugeliu metodų pagal fizinius ir cheminius principus, tokius kaip litografija, šablono metodas, sublimacija, elektrocheminiai metodai, sluoksnių metodai, metodas iš apačios į viršų nano matricoms gaminti ir pan. . Tačiau mokslininkai paprastai gamina hidrofobines plėveles ant metalinių ir neorganinių medžiagų paviršių, turinčias stabilias chemines savybes. Todėl reaktyvūs metalai ir jų lydinių paviršiai tiriami retai. Magnis yra viena iš lengviausių inžinerinių medžiagų. Taigi tikimasi, kad magnis ir jo lydiniai bus naudojami aviacijos, orlaivių, automobilių ir geležinkelių srityse.

Hidrofobinė danga būtų perspektyvi technologija, skirta pagerinti paviršiaus savybes. Jiang ir kt.[1] pagamino superhidrofobinį biomimetinį paviršių ant Mg-Li lydinio cheminio ėsdinimo būdu, po to panardinimo ir atkaitinimo procesus, naudojant fluoralkilsilano (FAS) molekules. Panašiai Ishizaki ir kt. [2] sukūrė superhidrofobinį magnio lydinio paviršių panardindamas į cerio nitrato vandeninį tirpalą (20 min.). Jun ir kt. [3] sukūrė stabilų biomimetinį superhidrofobinį magnio lydinio paviršių, pagamintą iš anksto apdorojant mikrolanko oksidacija, o po to buvo atliktas cheminis modifikavimas, pagrįstas lotoso efektu. Li ir kt. [4] paruoštos plonos magnio plėvelės poslinkio magnetrono dulkinimo būdu.

Superhidrofobinis biomimetikas
[1] Liu KS, Zhang ML, Zhai J ir kt. Biologiškai įkvėpta Mg-Li lydinių paviršių konstrukcija, pasižyminti stabiliu superhidrofobiškumu ir pagerintu atsparumu korozijai. Appl Phys Lett, 2008, 92: 183103
[2] Ishizaki T, Saito N. Greitas superhidrofobinio paviršiaus susidarymas ant magnio lydinio, padengto cerio oksido plėvele, paprastu panardinimo procesu kambario temperatūroje ir jo cheminis stabilumas. Langmuir, 2010, 26: 9749–9755
[3]Jun LA, Guo ZG, Fang J ir kt. Superhidrofobinio paviršiaus gamyba ant magnio lydinio. Chem Lett, 2007, 36: 416–417
[4]Xiang X, Fan GL, Fan J ir kt. Porėta ir superparamagnetinė magnio ferito plėvelė, pagaminta pirmtakų būdu. J Alloy Comp, 2010, 499: 30–34.