211service.com
Savaime išsivalantys, nerasojantys priekiniai stiklai
Nauja danga, kuri keičia savo struktūrą priklausomai nuo to, ar ji liečiasi su alyva ar vandeniu, gali užkirsti kelią priekiniams langams rasoti ar susikaupti riebioms nuosėdoms. Danga buvo sukurta Purdue universitete ir apie tai pranešta praėjusios savaitės Amerikos chemijos draugijos susirinkime.
Aiškiai žiūrėkite: Kai vanduo kondensuojasi ant stiklo, gali susidaryti maži lašeliai, dėl kurių paviršius sunkiai matomas. Dėl naujos dangos tokie lašeliai pasiskirsto, sudarydami skaidrų lakštą. Danga taip pat atstumia aliejų.
Užlašinkite vandens ant danga apdoroto paviršiaus ir ji greitai pasiskirstys, sudarydama ploną plėvelę. Šis veiksmas neleidžia susidaryti mažiems vandens lašeliams, kurie sudaro rūką. Tačiau įpilkite aliejaus, o paviršius reaguoja priešingai, atstumdamas aliejų ir sukeldamas jo granules. Bet kokia alyva, kuri nenuteka savaime, būtų lengvai nuvaloma vandeniu, todėl vairuotojui nereikėtų naudoti muilo.
Alyvos ir vandens elgesys ant dangos yra neįprastas, nes naudojant šią medžiagą alyvos rutuliukai kaupiasi daugiau nei vanduo. Paprastai viskas yra atvirkščiai: dėl didesnio vandens paviršiaus įtempimo jis labiau susitraukia nei aliejus.
Nors tikslūs mechanizmai dar nepatvirtinti, akivaizdu, kad danga veikia taip neįprastai, kad tai yra du paviršiai viename, galintys pakeisti savo struktūrą priklausomai nuo to, ar ji liečiasi su alyva ar vandeniu. Danga pagaminta iš polimerinių grandinių, chemiškai pritvirtintų prie stiklo paviršiaus kaip šereliai ant šepetėlio. Šie polimerai yra lankstūs ir gali keisti formą. Taip į paviršių gali iškilti segmentai, turintys skirtingas chemines savybes. Purdue mokslininkai teigia, kad viena iš galimybių yra ta, kad šie polimerai persitvarko priklausomai nuo to, kaip skirtingi segmentai pritraukiami arba atstumiami nuo aliejaus ar vandens. Kai yra aliejaus, polimero segmentas, dėl kurio skysčiai kaupiasi, pakyla į dangos paviršių. Tačiau kai yra vandens, šis segmentas atsitraukia nuo paviršiaus ir leidžia vandeniui pasklisti.
Tai tikrai protingas būdas, sako Michaelas Rubneris, MIT medžiagų mokslo ir inžinerijos profesorius. Pasak jo, naujoji Purdue tyrėjų danga turi unikalią padėtį, kad galėtų prisitaikyti prie aplinkos.
Danga gali būti ypač naudinga automobilių priekinių stiklų viduje, sako darbui vadovavęs Purdue medžiagų inžinerijos profesorius Jeffrey Youngblood. Alyvos pėdsakai, pvz., dėl apsauginių automobilio vidaus paviršių apdorojimo, prilimpa prie stiklo, keičia stiklo paviršiaus energiją ir padidina jo polinkį rasoti. Danga atstumtų aliejų ir neleistų susidaryti rūko vandens lašeliams. Dėl dangos savybių ji taip pat gali būti naudinga filtruose. Užteptas ant porėto silicio dioksido, jis leidžia vandeniui prasiskverbti, bet padidina kliūtis aliejui. Tai gali būti naudinga valant išsiliejusią alyvą.
Norėdami pagaminti dangą, mokslininkai sukūrė būdą, kaip kovalentiškai sujungti Zonyl FSN-100, medžiagą, pagamintą DuPont, prie stiklo paviršiaus. Nors šis procesas puikiai pasiteisino tikrinant sistemos savybes, jis per brangus didelio masto gamybai. Youngblood ir jo kolegos šiuo metu kuria pigesnius purškimo arba ritininio dangos gamybos būdus.
Būsimi veiksmai taip pat apims chemijos modifikavimą, kad danga veiktų ne tik su naftos pagrindu, bet ir su iki šiol išbandyta alyva. Galų gale gali būti įmanoma sukurti dangą, pagrįstą panašiais mechanizmais, kurie atstumia pirštų atspaudus, kad būtų lengviau išlaikyti švarius akinius ir mobiliųjų telefonų ekranus.