Víztaszító, öntisztuló fémfelületet állítottak elő
WASHINGTON. Víztaszító, öntisztuló fémfelületet állítottak elő nagy energiájú lézerimpulzusokkal amerikai kutatók, akik a Journal of Applied Physics legújabb számában ismertetik eljárásukat.
Chunlei Guo, a Rochesteri Egyetem professzora és laboratóriumának vezető munkatársa, Anatoliy Vorobyev rövid ideig, a másodperc billiárdod (ezerbilliomod) részéig tartó lézerimpulzusokkal bombázva a fém felületét hozta létre az új tulajdonságú mikro- és nanoszerkezeteket - olvasható a Rochesteri Egyetem honlapján, valamint a USA Today online kiadásában.
"Megváltoztattuk a fém felületének tulajdonságait, így az képessé vált a víz lepergetésére" - magyarázta Guo professzor.
A vízcseppek hajlamosak megtapadni és szétterjedni a fémek felületén. Nem így a lézerimpulzusokkal kezelt felületen, amely szupervíztaszító tulajdonságainak köszönhetően azonnal "lerázza" a vízcseppeket. Mi több, a vízcseppek összegyűjtik a fémet borító porréteget, azaz felülete öntisztuló tulajdonságokkal is rendelkezik.
A Guo professzor irányításával létrehozott anyagok sokkal "csúszósabbak", mint a sütőfelületek tapadásmentesítésére alkalmazott teflonbevonat. Míg utóbbinál a víz lepergetéséhez az edényt 70 fokos szögben kell megdönteni, az új anyag esetében alig 5 fokkal. Ami az öntisztulási jellemzőket illeti, a kutatók a porszívó által összegyűjtött piszkot szórták rá a fémre, a porrészecskék felének eltávolításához elegendőnek bizonyult mindössze 3 csepp víz, egy tucat pedig teljesen eltávolította a szennyeződést, ráadásul a felület teljesen száraz és foltmentes lett.
A lézerimpulzusokkal kezelt fémek több fényt nyelnek el, így az eljárást hasznosíthatják a napelemgyártásban és a rozsdamentes fémek előállításában is. Segítségével jegesedésmentes felületek, vezetékek is előállíthatók, ennek köszönhetően az új technológia a repülőgépgyártásban is hasznosítható, de alkalmazható távvezetékek, radarok, telekommunikációs antennák jégmentessé tételére is.
A projektet többek közt a - fejlődő országokban a szegénység ellen és a betegségek visszaszorításáért küzdő - Bill és Melinda Gates Alapítvány is támogatta, hiszen az eljárás segítségével hatékonyabban gyűjthető az esővíz, amely fontos ivóvízforrás a fejlődő országokban, a lézerimpulzusokkal kezelt fémből készített illemhelyek esetében pedig minimális mennyiségű víz elegendő a felület letisztításához.
Az új technológia gyakorlati alkalmazásához azonban további fejlesztések szükségesek, hiszen a tanulmányban vázolt kísérletekben platina-, titán- és sárgarézlemezkéket alkalmaztak, és egy 2,54 centiméterszer 2,54 centiméteres felület megmunkálása körülbelül egy órát vett igénybe.
"Megváltoztattuk a fém felületének tulajdonságait, így az képessé vált a víz lepergetésére" - magyarázta Guo professzor.
A vízcseppek hajlamosak megtapadni és szétterjedni a fémek felületén. Nem így a lézerimpulzusokkal kezelt felületen, amely szupervíztaszító tulajdonságainak köszönhetően azonnal "lerázza" a vízcseppeket. Mi több, a vízcseppek összegyűjtik a fémet borító porréteget, azaz felülete öntisztuló tulajdonságokkal is rendelkezik.
A Guo professzor irányításával létrehozott anyagok sokkal "csúszósabbak", mint a sütőfelületek tapadásmentesítésére alkalmazott teflonbevonat. Míg utóbbinál a víz lepergetéséhez az edényt 70 fokos szögben kell megdönteni, az új anyag esetében alig 5 fokkal. Ami az öntisztulási jellemzőket illeti, a kutatók a porszívó által összegyűjtött piszkot szórták rá a fémre, a porrészecskék felének eltávolításához elegendőnek bizonyult mindössze 3 csepp víz, egy tucat pedig teljesen eltávolította a szennyeződést, ráadásul a felület teljesen száraz és foltmentes lett.
A lézerimpulzusokkal kezelt fémek több fényt nyelnek el, így az eljárást hasznosíthatják a napelemgyártásban és a rozsdamentes fémek előállításában is. Segítségével jegesedésmentes felületek, vezetékek is előállíthatók, ennek köszönhetően az új technológia a repülőgépgyártásban is hasznosítható, de alkalmazható távvezetékek, radarok, telekommunikációs antennák jégmentessé tételére is.
A projektet többek közt a - fejlődő országokban a szegénység ellen és a betegségek visszaszorításáért küzdő - Bill és Melinda Gates Alapítvány is támogatta, hiszen az eljárás segítségével hatékonyabban gyűjthető az esővíz, amely fontos ivóvízforrás a fejlődő országokban, a lézerimpulzusokkal kezelt fémből készített illemhelyek esetében pedig minimális mennyiségű víz elegendő a felület letisztításához.
Az új technológia gyakorlati alkalmazásához azonban további fejlesztések szükségesek, hiszen a tanulmányban vázolt kísérletekben platina-, titán- és sárgarézlemezkéket alkalmaztak, és egy 2,54 centiméterszer 2,54 centiméteres felület megmunkálása körülbelül egy órát vett igénybe.
Forrás
MTI
