‘Her şey iten’ kaplama akıllı telefonlarda kullanılabilir

Grim-proof ekranlara, tezgahlara ve diğer günlük eşyalara yönelik (çok ihtiyaç duyulan) bir adımda, Michigan Üniversitesi araştırmacıları, pürüzsüz, dayanıklı, temiz, omniphobik bir kat sergilediler – leke vermeden önce herhangi bir sıvıyı itecek bir malzeme bu.

Her şeye kadir değil, ama hem istediğimiz hem de ihtiyacımız olan “omni”. Malzeme bilimi ve mühendisliği profesörü olan UM Tuteja’nın laboratuarında geliştirilen yeni malzeme, herhangi bir zarar verme şansına sahip olmadan sıvıları geri gönderir. Ekip, araştırmalarının hem evde hem de endüstriyel kullanımlar için kireçsiz yüzeylere yol açacağını umuyor.

Dokunamazsın

Ekibin önceki araştırması ya buz veya suyu ya da daha kırılgan çokyüzlü kaplamaları dağıtan dayanıklı kaplamalar üretti. Bununla birlikte, yeni malzeme, bu evrensel itme özelliğini dayanıklılık ve netlikle birleştiren ilk kişidir. Ve kağıtlarına göre, bilgisayar ekranlarından kamera lenslerinden duvarlara, katlara veya masalara kadar hemen hemen her yüzeye kolayca uygulanmalıdır. Tuteja,

Evde 2 yaşındaki bir çocuğum var, bu yüzden benim için bu proje sadece bilimden daha fazlasıydı. Evlerin ve gündüz arabalarının yerleri daha temiz hale getirmek için neler yapılabileceği konusunda heyecan duyuyoruz ve sektördeki çeşitli olası uygulamalara bakıyoruz.”

Dedi. Geleneksel yoldan, “mix-and-see” yaklaşımı yerine, takımın farklı bir yaklaşımı vardı: çok çeşitli maddelerin temel özelliklerini haritaladılar, daha sonra bilgisayarların bir araya getirildiğinde nasıl etkileşime gireceğini tahmin etmek için bilgisayarları kullandılar. Bu sayede, çok özel özellikler için tasarlanmış, neredeyse sonsuz kombinasyonları test edebilir ve daha sonra sadece en umut verici kokteyller için laboratuar testlerine devam edebilirsiniz. Tuteja, araştırmacıların

Çok dayanıklı bir madde ve çok itici bir madde almış olabilir ve onları bir araya getirmiş olabilir. Bu, dayanıklı ve savurgan bir kaplamaya ihtiyaç duymuyor

diye modifiye ediyor. derinlemesine malzeme analiz etkileşim lüks.

Bu, kaplamaları için en önemli özelliklerin, dayanıklılık veya iticiden daha da önemli olmasının, “kısmi karışabilirlik” olduğunu gösterdi – iki maddenin doğru bir şekilde harmanlanması. İki bileşen tek tek çok dayanıklı olmamasına rağmen, bir kez karıştırıldıktan sonra çok sağlam bir ürün oluşturabilirler.

Bununla birlikte, son katın üretilmesi, ancak yapıldığından daha kolay olduğu söylenebilirdi ve karışabilirlik, önemli bir zorluk oluşturuyordu. Ekip, su, yağ ve alkolleri itecek dayanıklı, pürüzsüz, optik olarak net bir maddeyle ortaya çıkmak istedi – böylece geniş bir yelpazeye sadık kalabilecek uygun bir itici ve güçlü bir bağlayıcı bulmak zorundaydılar. maddelerin

Su ile yüzey arasında küçük bir hava kabarcığı oluşturan pürüzlü bir yüzeyle suyu itilebilirsiniz, ancak bu yüzeyler alt yüzey gerilimleri nedeniyle her zaman yağları veya alkolleri itmezler”  “Çeşitli sıvılar ile mümkün olduğunca az etkileşime giren çok pürüzsüz bir yüzeye ihtiyacımız vardı ve aynı zamanda çok iyi karışan bileşenlere de ihtiyacımız vardı, çünkü malzemeler arasında çok fazla faz ayrımı ışığı dağıtır.

diyor Tuteja. Ekip sonunda flüorlanmış poliüretan ve F-POSS adı verilen özel bir sıvı itici molekülün bir karışımına yerleşti. Elde edilen karışım püskürtülebilir, fırça ile uygulanabilir, daldırılabilir veya çok çeşitli yüzeyler üzerine döndürülebilir. Keskin bir nesne hala çizebilir olsa da, uygulandıktan sonra dayanıklıdır. Son olarak, iki bileşenin karışması nedeniyle, kürlemeden sonra optik olarak temiz kalır.

Materyal ve mühendislik lisansüstü araştırmacısı ve makalenin yazarı Mathew Boban, “İtici ve bağlayıcı, açık bir kaplama yapmak için yeterince iyi bir şekilde karıştırılsa da, aralarında çok az miktarda faz ayrımı var” dedi. “Bu ayrılma, F-POSS’ın yüzeye yüzmesine ve güzel bir itici tabaka oluşturmasına izin veriyor.”

Bu bileşik, Tuteja’nın önümüzdeki iki yıl içinde gerçekleşebileceğine inandığı – piyasaya sürülmeye hazır olduğunda – oldukça ucuz olmalı. Florlu poliüretan yaygın ve ucuzdur. F-POSS şu anda oldukça nadir ve pahalıdır, ancak üreticiler yakın gelecekte maliyetlerini önemli ölçüde azaltacak şekilde seri üretime geçiyorlar.

Böyle bir zamana kadar, ekip, kaplamanın toksik olmadığından emin olmaya odaklanıyor ve böylece bakım merkezleri gibi yerlerde kullanılabilir.

Sanayi de yeni omifob kaplamalar kullanabilir. Enerji üretimi ve yağın rafine edilmesi gibi sıvıların yoğunlaşmasına bağlı olan endüstriler, bu malzemeyi yoğunlaşan ekipmanların daha hızlı bir şekilde damlatılmasını sağlamak için kullanabilirler; Ekip, bu gibi cihazlarda üretkenliği% 20’ye varan oranlarda artıracağını tahmin ediyor. NASA bile yararlanabiliyor .

ACS Uygulamalı Malzemeler & Arayüzler dergisinde “Geliştirilmiş Mekanik Dayanıklılık ile Pürüzsüz, Tamamen Katı, Düşük Histerezis, Omniphobic Yüzeyler” başlıklı bir gazete yayınlandı .