На Северном Кавказе создали новое водоотталкивающее покрытие

Это покрытие поможет избежать обводнения поверхности, что может привести к негативным последствиям, таким как запотевание и обледенение, как рассказали ученые университета.

Важно отметить, что водоотталкивающие покрытия находят широкое применение не только при производстве зонтов, обуви и автомобильных дождевиков, но и в обработке стекол, оптических линз, а также на промышленном оборудовании. Эти составы играют ключевую роль в сохранении целостности материалов и увеличении их срока службы.

Специалисты университета подчеркнули, что химические реакции компонентов материала могут значительно снизить долговечность изделий, поэтому разработка нового водоотталкивающего покрытия является важным шагом в области защиты материалов от воздействия влаги и сохранения их качества.

Водоотталкивающие материалы обладают способностью предотвращать растекание воды благодаря своей гидрофобности. На таких поверхностях вода не образует обычную каплю, а стремится собраться в форме сферы. Ученые объяснили, что если поверхность гидрофобная и наклонена, то водные капли будут скатываться под воздействием силы тяжести.

Однако, специалисты высказали опасения относительно нестабильности и быстрого износа существующих водоотталкивающих покрытий при постоянном контакте с жидкостями. Именно поэтому они активно исследуют более доступные и долговечные водоотталкивающие материалы. Важным фактором также является высокая стоимость производства гидрофобных покрытий, что стимулирует поиск более экономичных альтернатив.

Исследователи СКФУ представили результаты своей работы, в рамках которой был разработан новый состав гидрофобного покрытия на основе оксида кремния (SiO2) и компонентов древесных смол. Эти компоненты не только стабилизировали кремниевые сферы, но и способствовали более равномерному распределению "центров отталкивания" воды в покрытии.

По словам директора Института перспективной инженерии СКФУ Андрея Блинова, исследователи провели моделирование взаимодействий микросфер оксида кремния с основными кислотами в смолах березы, сосны и кедра. Наиболее эффективным оказалось использование кедровой смолы: при добавлении всего лишь 0,1 процента удалось достичь угла смачивания в 131 градус, что соответствует уровню коммерческих аналогов.

Этот новый состав гидрофобного покрытия открывает широкие перспективы для применения в различных отраслях, где требуется защита поверхностей от влаги и загрязнений. Сочетание наноматериалов и натуральных компонентов древесных смол делает данное покрытие не только эффективным, но и экологически безопасным.

Гидрофобные покрытия имеют важную характеристику, которая называется углом смачивания. Этот угол показывает, под каким наклоном стенка капли находится относительно водоотталкивающей поверхности. Например, для древесины угол смачивания может быть от 10 до 25 градусов, а для стекла – от 5 до 35 градусов в естественных условиях. Чем больше этот угол, тем меньше поверхность смачивается и больше ее отталкивающая способность.

Важно отметить, что первичное моделирование предполагало, что покрытия на основе оксида кремния и березовой смолы будут эффективными, однако в реальности такое сочетание привело к обратному эффекту, как отметил специалист Блинов. Данные результаты подчеркивают важность тщательного тестирования и анализа при разработке гидрофобных покрытий.

Исследования показывают, что угол смачивания является ключевым параметром при оценке эффективности гидрофобных покрытий. Понимание этой характеристики помогает улучшить свойства материалов и поверхностей, делая их более устойчивыми к воздействию влаги и жидкостей.

Исследователи вуза намерены провести анализ механизмов, которые способствуют увеличению гидрофобных свойств частиц оксида кремния. После этого планируется дальнейшее совершенствование разработанных гидрофобных покрытий. Результаты исследования будут использованы для повышения эффективности защиты поверхностей от влаги и загрязнений.

Этот проект был реализован благодаря поддержке Фонда содействия инновациям и Министерства промышленности и торговли Российской Федерации. Важность исследований в области гидрофобных покрытий для различных отраслей промышленности не может быть недооценена. Разработка новых методов усиления водоотталкивающих свойств материалов имеет потенциал принести значительные выгоды как для производителей, так и для конечных потребителей.

Источник и фото - ria.ru