Исследователи Томского политехнического университета (ТПУ) вместе с коллегами из Института физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН предложили новый метод создания «умных» металлических поверхностей. В пресс-службе Минобрнауки РФ уточнили, что разработка позволяет получить стойкое водоотталкивающее покрытие без применения дорогих агрегатов и длительных процедур. Работа поддержана грантом Российского научного фонда, а ее результаты опубликованы в журнале Surfaces and Interfaces.
Потребность в материалах, отталкивающих воду, особенно остро стоит в энергетике, химической и нефтеперерабатывающей промышленности. Существующие химические и электромеханические способы обработки металлов зачастую требуют сложного оснащения и агрессивных реагентов, что подталкивает науку к поиску более простых и экологичных альтернатив.
Разработанный томскими учеными подход включает два этапа. Сначала с помощью наносекундного лазерного излучения на поверхности металла формируют микро- и наноструктуру, создающую нужную шероховатость. Затем на заготовку распыляют углеродсодержащие жидкости и нагревают до 250-270 °C для термолиза, в результате чего образуется защитный гидрофобный слой.
Мы проводили испытания с модификацией поверхностей алюминиевых сплавов. С помощью двухэтапной обработки с использованием отработанных нефтепродуктов нам удалось создать на поверхности водоотталкивающий слой. Технология адаптивна и будет работать с разными видами "потенциальных гидрофобизаторов" не только со свежим и отработанным моторным маслом, но и маслами растительного происхождения. Это делает ее экологически и экономически выгодной
Испытания показали, что обработанная поверхность получает контактный угол 169° и угол скатывания менее 10°. Это означает, что капля воды не смачивает металл, а скатывается с него даже при малом наклоне. Покрытие сохранило свойства после 48 часов в условиях стопроцентной влажности и 72 часов в агрессивной среде, а также выдержало 90 минут вибрационной обработки песком. В дальнейшем ученые планируют применить эту технологию для систем охлаждения в центрах обработки данных.
Ранее российские ученые разработали многослойное покрытие для промышленного оборудования.
