Itin atstumiantis plastikas

Jei kada nors buvote nusivylęs, kad iš plastikinio buteliuko ištraukėte paskutinį kečupo ar ploviklio lašą – arba esate mikroskysčių tyrėjas, galvojantis, kaip kada nors masiškai pagaminsite pigų diagnostikos lustą – GE mokslininkai gali turėti plastiko tu.

Įmonės mokslininkai sugalvojo būdą, kaip apdoroti įprastą polimerą taip, kad jis net atstumtų skysčius medaus lašai iš karto nusirita . Gauta savybė vadinama superhidrofobiškumu – arba itin stipriu vandens pagrindu pagamintų skysčių atbaidymu – net ir ką tik vaškuoto automobilio savybėje.

[Jei norite peržiūrėti nuotraukas, spustelėkite čia.]

Nors kelios esamos sukonstruotos medžiagos elgiasi taip, GE pasiekimas vertas dėmesio, nes jis buvo atliktas naudojant nebrangų plastiką, GE Lexan, kuris paprastai yra hidrofilinis, o tai reiškia, kad kontakto metu vanduo pasklinda, o ne kažkas, kas yra hidrofobiška, pavyzdžiui, teflonas ar silikonas. - pagrindu pagamintos medžiagos. Šios pastarosios medžiagos yra daug brangesnės, palyginti su „Lexan“ – visur esančiu termoplastu, naudojamu gaminiuose, pradedant kompaktiniais ir DVD diskais ir baigiant automobilių priekiniais žibintais, maisto laikymo indeliais ir įprastais buitiniais prietaisais.

Nors GE dar neprognozuoja konkrečių programų, teoriškai galimos kelios. Pigus superhidrofobinis plastikas gali būti naudojamas maisto induose, iš kurių iškart ištekėtų kečupas ar sirupas. Taip pat būtų galima naudoti pastato plokštę, kuri taip efektyviai atstumia vandenį, kad lietus nuplautų nešvarumus, todėl jis iš esmės išsivalytų.

Tokia medžiaga galėtų būti ir medicinos dovana. Mikrofluidikos srityje reikalingos superhidrofobinės medžiagos, kad nedideli kraujo ar kitų kūno skysčių kiekiai galėtų lengviau tekėti mikrometro mastelio kanalais. Nors šiuo metu galima įsigyti kai kurių superhidrofobinių medžiagų, jos yra pakankamai brangios, kad būtų išvengta diagnostinių prietaisų, kuriuos galite nusipirkti vaistinėje, vizijos. Tačiau pigus plastikas galėtų padaryti tokį vienkartinį diagnostinį lustą. Tai didelis dalykas ir svarbus mikrofluidikos taikymui, sako Neeleshas Patankaras, Šiaurės Vakarų universiteto mechanikos inžinierius ir mikrofluidika.

GE nepaskelbė savo mokslinių tyrimų pasiekimų dėl intelektinės nuosavybės priežasčių. Tačiau bendrovė mano, kad tai kažkas visiškai naujo. Mūsų žiniomis, dauguma, jei ne visos, superhidrofobinės medžiagos, apie kurias skaitėme iki praėjusių metų vidurio [kai įmonė pagamino pirmąjį prototipą], buvo pradėtos nuo medžiagų, kurios jau buvo hidrofobinės. Padaryti juos superhidrofobiniais yra daug lengviau. Pradėjome nuo skylės, nuo kažko, kas yra hidrofilinė. Tai buvo unikalu, sako Margaret Blohm, pažangių technologijų lyderė GE nanotechnologijų laboratorijoje jos Pasauliniame tyrimų centre Niskayuna, NY. Hidrofilinius pavertėme superhidrofobiniais. Turbūt esame pirmoji grupė, kuri tai daro.

GE tai padarė pakeisdama medžiagą, kuri yra pagrindinė jos plastikų verslo dalis. Ir jie įkvėpimo sėmėsi iš lotoso augalo lapų, kuris natūraliai yra superhidrofobinis; mikroskopinis lotoso lapų tyrimas atskleidžia jų nanokristalinio vaško struktūrą. Lotoso lapo paviršiuje yra 5-10 mikrometrų pločio ląstelės, ant kurių yra maži vaško kristalai, kurių plotis yra dešimtys nanometrų. Ant lotoso lapo vandens karoliukai atrodo beveik kaip tobulos sferos.

GE siekė imituoti šį modelį ant savo polikarbonato medžiagos paviršiaus, iš esmės tam tikru būdu grubinant paviršių. GE medžiagų mokslininkas Tao Dengas apie šį procesą kalba nereikšmingu žodžiu, tačiau teigia, kad tai buvo atlikta cheminiu būdu apdorojant paviršių.

Praėjusią vasarą GE pavyko sukurti savo prototipą, tačiau apie pažangą pradėjo diskutuoti tik pastarosiomis savaitėmis. Vienas iš reikšmingų minusų yra tai, kad proceso metu plastikas tampa nepermatomas, neskaidrus. Tai reiškia, kad jis netiktų plastikiniams langams ar skaidrioms maisto indams. Tačiau aiški versija nėra toli. Tai ateina, sako Dengas.

Net nepermatomų versijų pavertimas realiais produktais užtruks šiek tiek laiko. GE apskaičiavo, kad iki komercializavimo praeis mažiausiai penkeri metai, kai bus išspręstos gamybos problemos. Vis dėlto penkeri metai nėra tiek daug laiko – maždaug per kiek laiko visas kečupas nuvarva iš šiandieninių plastikinių butelių.

Pagrindinio puslapio vaizdas suteiktas GE.

paslėpti