Современные исследования гидрофильных и гидрофобных материалов

Современные исследования гидрофильных и гидрофобных материалов

Ученый из Массачусетского технологического института работают расширением понимания того, какие из поверхностей притягивают, а какие отталкивают воду. На поверхностях некоторых материалов вода равномерно распределяется по всей площади, а на других вода концентрируется в небольших капельках или шариках.

Материалы, хорошо контактирующие с водой, называют гидрофильными, а те материалы, от поверхности которых вода отталкивается, называются гидрофобными. Как отмечают ученые из Массачусетского технологического института, оба вида материалов могут оказывать существенное влияние на производительность электростанций, на различные изделия электроники, на крылья и фюзеляж самолетов и на другие устройства контактирующие с  водой.

По имеющейся информации гидрофильные поверхности имеют угол контакта с частичками воды меньше 90 градусов, в то же время гидрофобные поверхности обладают контактными углами более чем 90 градусов. Те же поверхности, с которыми капли воды образуют плотный контакт с углом более чем 160 градусов называются супергидрофобными.  В том же случае, если капельки воды распределяются по поверхности с углом около 20 градусов, то такие поверхности называют супергидрофильными.

Как утверждают ученые с кафедры машиностроения Массачусетского технологического института, и те и другие виды поверхностей могут быть полезны в машиностроении. При этом специалисты кафедры занимаются исследованиями супергидрофобных материалах.

Было выявлено, что форма поверхности может усиливать эффект взаимодействия с водой. В том случае, если материал считается гидрофобным, то применив современные нанотехнологии, можно увеличить площадь взаимодействия с капельками воды и таким образом, усилить имеющийся эффект и сделать поверхность супергидрофобной.

Такие свойства активно используются представителями земной фауны. К примеру, один из жуков пустыни Намиб в Африке обладает крыльями из материала имеющего гидрофильные свойства. Это необходимо для того чтобы была возможность конденсировать влагу из тумана. Также у этого жука вокруг рта располагаются складки из материала, обладающего гидрофобными свойствами. Это способствует стеканию воды в рот насекомого.

Ученые из Массачусетского технологического института разрабатывают супергидрофобные поверхности, которые могли бы помочь улучшить теплопередачу в конденсаторах. Сейчас проводятся многочисленные исследования гидрофобные и гидрофильные свойства материалов, что приводит к увеличению тех знаний об этом, которые были известны несколько веков назад.

 

Автор

Запись опубликована 18 Июль 2013 в разделе Технологии