Las superficies superhidrofóbicas repelen el agua como ninguna otra cosa. Esto las hace extremadamente útiles para recubrimientos antimicrobianos, ya que las bacterias, los virus y otros patógenos no pueden adherirse a sus superficies. Sin embargo, las superficies superhidrofóbicas tienen un defecto importante: son extremadamente susceptibles a cortes,rasguños o abolladuras. Si se daña una superficie superhidrofóbica, el área dañada puede atrapar líquidos y se pierden los beneficios del recubrimiento. Ahora, sin embargo, una colaboración entre investigadores en China y Finlandia ha desarrollado una superficie superhidrofóbica blindada que puede tomar repetidas vecesgolpes de objetos afilados y contundentes, y aún repelen líquidos con una efectividad récord mundial.
La investigación, que es la característica de portada del número de esta semana de Naturaleza - ha diseñado superficies superhidrofóbicas que pueden estar hechas de metal, vidrio o cerámica. Las propiedades superhidrofóbicas de la superficie provienen de estructuras de tamaño nanométrico repartidas por toda la superficie. El truco consiste en modelar la superficie del material con unestructura en forma de panal de pequeñas pirámides invertidas. El frágil químico repelente al agua se recubre en el interior del panal. Esto evita que cualquier líquido se adhiera a la superficie, y el frágil recubrimiento químico está protegido contra daños por las paredes de la pirámide.
"La armadura se puede hacer de casi cualquier material, es la interconexión del marco de la superficie lo que la hace fuerte y rígida", dice el profesor Robin Ras, físico de la Universidad de Aalto cuyo grupo de investigación fue parte del proyecto ".la armadura con panales de diferentes tamaños, formas y materiales. La belleza de este resultado es que es un concepto genérico que se adapta a muchos materiales diferentes, dándonos la flexibilidad de diseñar una amplia gama de superficies impermeables duraderas ".
Además de sus útiles propiedades antimicrobianas para la tecnología biomédica, las superficies superhidrofóbicas también se pueden usar de manera más general en cualquier aplicación que requiera una superficie repelente de líquidos. Un ejemplo es la energía fotovoltaica, donde la acumulación de humedad y suciedad con el tiempo bloquea la cantidadde la luz que pueden absorber, lo que reduce la producción de electricidad. Hacer un panel solar de una superficie de vidrio superhidrofóbico mantendría su eficiencia durante largos períodos de tiempo. Además, como las células solares a menudo están en los tejados y en otros lugares de difícil acceso, el repelentelos recubrimientos reducirían la cantidad de limpieza necesaria.
"Al usar el diseño desacoplado, presentamos un nuevo enfoque para diseñar una superficie superhidrofóbica robusta. Nuestro trabajo futuro sería impulsar este método aún más y transferir superficies superhidrofóbicas robustas a diferentes materiales y su comercialización", dijo el profesor Xu Deng,el líder del grupo de la Universidad de Ciencia y Tecnología Electrónica de China en Chengdu que participó en esta investigación.
Otras aplicaciones deseables para superficies superhidrofóbicas incluyen en máquinas y vehículos, donde las condiciones pueden ser muy difíciles para materiales frágiles durante largos períodos de tiempo. Para simular estos entornos de trabajo, los investigadores sometieron sus nuevas superficies a condiciones extremas, incluso horneándolas en100 ° C sin parar durante semanas, sumergiéndolos en líquidos altamente corrosivos durante horas, sacudiéndolos con chorros de agua a alta presión y sometiéndolos a un esfuerzo físico en condiciones de humedad extrema. Las superficies aún podían repeler el líquido con la misma eficacia que antes.
Ahora que se han demostrado las fortalezas de este nuevo diseño de material, la investigación futura explorará su amplio potencial en aplicaciones del mundo real.
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Materiales proporcionado por Universidad de Aalto . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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