автор: admin 13:18:56 просмотров: 865

Рынок одежды и спецодежды насыщен предложениями вещей, обладающих защитными свойствами. Это и комбинезон пилота гоночного болида из негорючего материала, и непромокаемый походный костюм, и обычная осенняя куртка с водоотталкивающими свойствами. Похоже, именно повседневная одежда вскоре может пополниться изделиями из материала, который не только спасет от ливня, но и убережет от пролитого на себя обжигающего кофе.

"Супергидрофобные" материалы, которые якобы никогда не намокают, все-таки имеют ахилллесову пяту. По словам химиков, они не способны отталкивать горячие жидкости. Изучив этот эффект, команда ученых разработала новый материал, избавленный от такого недостатка. Спектр приложений, где он может быть использован, самый широкий. Например, антиожоговая одежда пригодится детям, пожилым людям и инвалидам, которые составляют 80% пострадавших от ожогов, полученных при попадании на кожу жидкостей с высокой температурой.

В последние годы химики разрабатывали водоотталкивающие материалы на основе почерпнутых у природы механизмов, например у листьев лотоса. Их поверхность покрыта воскообразным слоем и усыпана микроскопическими шипами, помогающими удерживать небольшие воздушные карманы, на которые попадают водяные капли. Поскольку они касаются незначительной части площади листа, водяные скопления приобретают сфероподобную форму.

Однако такие природные механизмы, успешно применяемые в искусственных тканях, не могут противостоять горячей воде, говорит Юанг Лиу (Yuyang Liu) из Университета Миннесоты. Листы лотоса быстро теряют свои свойства при температуре выше 50 град. Цельсия, вблизи которой находится точка плавления воскоподобного вещества, что приводит к образованию из воды лужиц. Синтетические листья с микроскопическими шипами, но без воска не так подвержены утрате гидрофобных свойств, но при возрастании температуры воды до 85 град. также становятся гидрофильными. Тепло от воды удаляет воздушные карманы, а высокая температура означает более слабое поверхностное натяжение водяных капель, поэтому они проникают в эти микрокарманы. В результате, вместо того чтобы скатываться с поверхности, вода снова-таки образует лужицы.

На помощь пришли углеродные нанотрубки. Именно на них обратила внимание команда Лиу в сотрудничестве с Гонконгским политехническим университетом (Hong Kong Polytechnic University). Оказалось, что нанотрубки действительно обладают гидрофобными свойствами и, более того, индифферентны к температуре. В ходе экспериментов ученые соединили их с тефлоном - тем самым широко рекламируемым покрытием кухонной утвари. Этой смесью обработали хлопковую ткань, в ходе испытаний подвергавшуюся воздействию горячей воды, молока, кофе и чая с температурой жидкости 75 градусов.

Во всех случаях капли сохраняли сферическую форму и скатывались с поверхности ткани. Нанотрубки создают волноподобную текстуру в наномасштабе с достаточно маленькими углублениями, которые удерживают воздух даже под горячей жидкостью и не позволяют каплям растекаться по поверхности.

Покрытие из тефлона и нанотрубок может быть внедрено в поизводственные процессы текстильной помышленности для выпуска защитных тканей и предотвратить тысячи случаев получения ожогов от горячих напитков. Хотя на данном этапе нанотрубки делают ткань темной и неэластичной, разработка более практичных наноматериалов уже ведется.

1 2 3 4 5 (голосов: 0)

Комментарии (0)