Водоотталкивающие конусообразные нанотекстуры помогут предотвратить возникновение конденсата на различных поверхностях, в том числе на таких как ветровое стекло автомобиля и корпус видеокамеры наблюдения.

 

Ученые изучают физические свойства обнаруженных в природе материалов и используют их в разработке новых конструкций. Пример - конусообразные текстуры, которые предотвращают образование конденсата на поверхности.

 

Ученые из Брукхейвенской национальной лаборатории Департамента энергетики США использовали самообразующиеся образцы блок-сополимеров для создания наноматериалов, предназначенных для покрытия различных поверхностей, включая кремний, стекло и некоторые пластмассы. Вначале они изучали, как на водоотталкивающие свойства материалов влияет изменение текстуры с цилиндрической на коническую. Конусообразные наночастицы, как оказалось, намного лучше способствуют скатыванию капель воды с поверхности вместе с частицами грязи, оставляя поверхности абсолютно сухими.

 

 

 

 

Совместно с коллегами из Франции, ученые доказали, что нанотехнологии обладают превосходными свойствами, предотвращающими запотевание. Об этом написано в статье, опубликованной в Nature Materials. Исследование, проведенное под руководством Дэвида Кьерре из ESPCI и École Polytechnique, поможет в разработке новых конструкций ветровых стекол автомобилей и самолетов, а также других поверхностей, подверженных запотеванию.

 

«Многие текстурированные материалы способны отталкивать воду, но при этом остаются подверженными запотеванию», - сказал Чарльз Блэк, директор Центра функциональных наноматериалов. Когда теплый влажный воздух попадает на более холодную поверхность (например, окно или ветровое стекло), образуются капли воды - этот процесс называется конденсацией.

 

То, что крылья цикад не подвержены возникновению конденсата, ученые обнаружили уже давно. Руководствуясь этим наблюдением, команда исследовала, как изменение формы текстуры влияет на запотевание. Имитация условий образования конденсата помогла увидеть, что тип нанотекстуры поверхности очень сильно влияет на адгезию капель, причем теплые капли прилипают к крупным текстурам и практически не прилипают к мелким текстурам.

 

«Текстуры с наименьшими размерами элементов и соответствующей формой - в данном случае конической - лучше всего противостоят запотеванию, потому что капли воды слишком велики, чтобы проникать сквозь данную текстуру», - сказал Блэк.

 

Затем ученые наблюдали за процессом конденсации капель на разных текстурах. Для этого они использовали оптический микроскоп, подключенный к видеокамере высокого разрешения. Они увидели, что самостоятельно высыхают только текстуры конической формы.

тел.: 375 (17) 3-616-444   |   факс: 375 (17) 3-616-555