Нанотехнологии
Википедия
Нанотехнологии
Нанотехнология представляет собой междисциплинарную область прикладной и фундаментальной науки и техники, которая имеет дело с совокупностью теоретическог... читать далее »
Новости Нанотехнологий
05.03.2013 19:44
Как научить стекло любить воду и одновременно бояться её. Нанотехнологии.
Если вы садились морозным утром в машину, простоявшую всю ночь на холоде, то знаете: как бы вы ни торопились, ехать до прогрева стекла не стоит, ибо конденсат вашего дыхания, попадая на него, начнёт замерзать, и видимость вскоре приблизится к нулю.
А на стекле и без вашего дыхания много наледи...
Те же проблемы свойственны оптике многих видеокамер, причём как снаружи, так и изнутри, что в век полной и окончательный победы Большого Брата не вполне удобно. А если в таких условиях потребуется применять дистанционно управляемые БПЛА?
Кто из нас не наблюдал чего-то подобного! (Фото безвестного автора.)
Есть два подхода к предотвращению таких неприятностей — сделать стекло гидрофобным, чтобы капли при конденсации скатывались с него, или, напротив, попросит его стать гидрофильным, дабы вода покрывала поверхность равномерно, без подтёков.
Исследователи из Массачусетского технологического института (США) под руководством Майкла Рабнера (Michael Rubner) отошли от канонов и создали покрытие одновременно гидрофобное и гидрофильное. Разработка названа Zwitter wettability. Слегка дезинформируя доверчивых американских журналистов, г-н Рабнер рассказывает публике, что слово Zwitter по-немецки значит «гибрид». В определённом смысле, может, оно и так (см., например, немецкое слово «полугусеничный»), но что-то нам подсказывает...
В общем, как знают поклонники Neue Deutsche Härte, Zwitter не гибрид, а нечто несущее в себе противоположные и, на первый взгляд, взаимоисключающие свойства. В данном случае новая поверхность по отношению к капелькам воды ведёт себя как гидрофобная, а по отношению к водяным парам — как гидрофильная. Методом послойного осаждения поливиниловый спирт и полиакриловые кислоты наносятся на стекло. Оба полимера довольно массовые и дешёвые, что позволяет надеяться на малую цену материала на их основе.
Как показали испытания, результирующее вещество значительно эффективнее как гидрофильных, так и гидрофобных покрытий для стёкол:
Тем не менее есть и сложности. Покрытие слишком тонкое, и агрессивная чистка механическими средствами приведёт к его разрушению. То есть дворники быстро сделают его полутораразовым. Более того, образованию наледи покрытие препятствует лишь тогда, когда доступ к холодной воде у защищаемой поверхности ограничен. Скажем, на самолёте оно уже неприменимо: там количество намерзающей воды может быть слишком большим.
Разница в эффективности нового и обычных покрытий для стекла видна невооружённым глазом. (Фото MIT.)
И всё же поле потенциального применения у новинки широкое: это и внутренняя поверхность ветровых стёкол, и внутренности многих видеокамер, часто подверженные такого рода проблемам, и внутренние же поверхности стеклянных прилавков и дверей холодильников.
Отчёт об исследовании опубликован в журнале ACS Nano.
Источник