Исследователи из Германии использовали обычную свечную сажу для создания лакокрасочного покрытия, которое одинаково эффективно отталкивает воду и маслянистые жидкости.

Материал отталкивает не только воду, но и другие соединения - масло, спирты и другие органические вещества. Группа ученых под руководством Дориса Фолльмера (Doris Vollmer) из института изучения полимеров общества Макса Планка (Майнц, Германия) обратила свое внимание на свечную сажу.

Физики заметили, что пленка этого соединения на поверхности стекла при достаточно долгом соприкосновении, обладает хорошими водо- и маслоотталкивающими свойствами. Они проанализировали ее химическую и пространственную структуру при помощи сканирующего электронного микроскопа и обнаружили, что пленка состоит из наночастиц углерода диаметром в 30 - 40 нанометров. Эти фрагменты расположены в виде запутанного леса из углеродных хвостов, которая на языке науки называется сетью фракталоподобных частиц. Несмотря на великолепные водоотталкивающие свойства, пленка из сажи несовершенна - она легко распадается на части из-за отсутствия прочных связей между углеродными комочками.

Поэтому было принято решение скрепить слой сажи при помощи тонкой кремниевой оболочки. Пленка сажи была помещена в сушильную машину с растворами аммиака и тетраэтил-ортосиликата (ТЭОС). Его пары осадились на пленку и распались на составляющие под действием аммиака, в результате чего на поверхности сажи остались только атомы кремния. Ученые прогревали полученный материал при температуре 600 градусов Цельсия в течение двух часов до того момента, как угольно черная сажа стала полностью прозрачной. Затем исследователи повторили процесс, заменив емкость с ТЭОС сосудом с соединением кремния, фтора и водорода.

В результате был получен суперлак, который сохраняет свои свойства даже при температуре в 400 градусов Цельсия. Пластинка толщиной в три микрометра поглощает меньше света, чем стекло, что делает этот материал пригодным для покрытия очков и других оптических устройств. Лак можно нанести не только на стекло, но и на алюминий, медь, нержавеющую сталь или другие сплавы.

ЛКМ Портал